Влияние ксенона на клетки и рецепторы

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 19.09.2024

В течение последнего десятилетия разрабатываются эффективные методики лечения терапевтических больных с применением ингаляций инертных газов. Применение ксенона, криптона и гелия позволяет достигнуть положительного эффекта в лечении терапевтических больных без использование сильнодействующих седативных и миорелаксирующих препаратов, сократить сроки лечения стационарных пациентов с воспалительными заболеваниями органов дыхания.

Медицинский ксенон используют практически во всех отраслях современной медицины. Он активно применяется в детской анестезиологии, как эффективный и безопасный наркоз. В кардиологии для лечения нарушения сердечного ритма и ишемической болезни сердца. В терапии - для лечения бронхиальной астмы, синдрома раздраженного кишечника, язвенной болезни желудка, а также различных аутоиммунных заболеваний, сопровождающихся болевым синдромом. Дерматологи и косметологи используют ингаляции ксенона для лечения нейродермитов, женской аллопеции, акне. Для неврологов ксенонотерапия - это эффективный метод борьбы с паническими атаками, невротическими расстройствами, а также лечение радикулита, головных болей. Применение медицинского ксенона помогает при реабилитации после перенесенного инсульта, а также в комплексном лечении тремора и нарушения мышечного тонуса при болезни Паркинсона. В психиатрии ксенонотерапия применяется для борьбы с депрессией, купирования абстинентного синдрома при наркотической или алкогольной зависимости. Применялся ксенон и в спортивной медицины для восстановления физических сил после изнурительных тренировок; однако с 2014г. ингаляции ксенона признаны допингом и не разрешены к применению у спортсменов; что тоже свидетельствует о его эффективности. Активное применение ксенон нашел и в стоматологии. Показания к применению этого газа в зуболечебной практике довольно широки — это и снятие стресса перед стоматологическим приемом, снятие спазма жевательных мышц, для профилактики болевого синдрома и в лечении бруксизма. Особенно эффективна ксенонотерапия при дентофобии — паническом страхе перед лечением зубов. До недавнего времени единственным способом лечения дентофобии был общий наркоз, но его применение имеет ряд недостатков: его нельзя использовать часто и в течение продолжительного времени. На фоне ксеноновых ингаляции пациенты легко и комфортно переносят не только терапевтические процедуры, но и имплантацию.

Медицинский ксенон оказывает обезболивающий (анальгетический), антидепрессивный, анксиолитический (противотревожный) и миорелаксирующий (расслабляющий мышечный тонус) эффекты. Действие ксенона осуществляется путем временной блокады NMDA-глутаматных рецепторов, которые участвуют в процессе передачи болевого синдрома . Воздействуя на ретикулярную формацию, ксенон активирует антиноцицептивную (противоболевую) систему, которая подавляет активность нейронов задних рогов спинного мозга и тем самым оказывает обезболивающий эффект. Противотревожный и антидепрессивный эффект ксенона обусловлен воздействием на тормозные медиаторы и снижением уровня гормонов стресс реализующих систем организма.

Какие показания к применению ксенонотерапии?

Болевые синдромы различной локализации и происхождения ( мигрень, вертеброгенные дорсалгии, травмы позвоночника, хронические болевые синдромы)

Тревожные расстройства, депрессии
Реабилитация больных с истощением физических сил, после болезней и операций, особенно у лиц пожилого и старческого возраста
Нарушения сна
Астенические проявления (слабость, утомляемость), обусловленные наличием хронического заболевания.
Нарушение мышечного тонус (гипертонус, миалгии)
Когнитивные нарушения (снижения памяти, способности воспринимать и усваивать новую информацию)
Умственные и физические перенапряжения
Синдром хронической усталости
Офисный синдром
Хронический стресс различного происхождения.

Противопоказания к проведению ксеноновых ингаляций основаны на способности ксенона диффузно проникать в ткани и заполнять свободные полости, увеличивая объем пневмоторакса, воздушного эмбола, паретичного кишечника. К ним относятся:

Острые инфекционные заболевания;
Острые заболевания брюшной полости, сопровождающиеся парезом кишечника;
Травмы грудной клетки, черепно-мозговые травмы в остром периоде;
Тяжелые заболевания легких с высоким риском развития пневмоторакса (пневмония; туберкулез);
Миастения и другие заболевания со снижением тонуса мышц;
Синдром обструктивного апноэ тяжелая форма;

На сегодняшний день, к сожалению, не проводилось необходимых исследований разрешающих применение ксенонотерапии у беременных и кормящих. Что необходимо знать перед проведением процедуры? Прием пищи пациентом прекращается не менее чем за 2 часа, а прием жидкости - не менее чем за 1 час до ингаляционной процедуры. Процедура ингаляции медицинским ксеноном проводится специалистом, прошедшим обучение по работе на соответствующем медицинском оборудовании, а также имеющим необходимую квалификацию для лечения пациентов с данными заболеваниями. Вначале с пациентом проводится беседа, в ходе которой врач знакомит его с порядком проведения процедуры, разъясняет ее цели и ожидаемый лечебный эффект. Пациенту описываются субъективные ощущения, которые он, возможно, будет испытывать в ходе ингаляции (покалывания в кончиках пальцев руки и ног, онемение, чувство легкости, ощущение полета, утраты значимости ранее тревожащих проблем), а также рекомендуется максимально расслабиться и отвлечься от неприятных мыслей. После чего пациент ложится на кушетку и закрывает глаза. Возможно использование релаксационной музыки, способствующей более глубокому расслаблению. На лицо пациенту одевается маска и в дыхательный контур подается кислородно-ксеноновая смесь. Во время сеанса ингаляции ксенона пациент находится в контакте с врачом. Процедура проводится до достижения клинических эффектов (легкого головокружения, улучшения настроения, покраснения кожных покровов, купирование болей), которые поддерживаются в течение 10-20 минут, основной (анальгетический и седативный) эффект наступает обычно на 3 или 4-ой минуте.

Одно из самых важных качеств ксенона — его быстродействие. У врача появляется возможность помочь пациенту и оценить эффективность уже в первые минуты начала лечения. И уже после первого сеанса пациенты испытывают чувство бодрости, прилива сил, настроение улучшается, увеличивается трудоспособность. Это редкий случай, когда лечение может быть приятным, так как процедура ксенонотерапии вызывает ощущения позитива, легкости, комфортного расслабления. Количество ингаляции зависит от заболевания и определяется врачом, выполняющим процедуру. В среднем о наступлении стойкого положительного эффекта можно говорить после 5 -7 процедур ксенонотерапии.

Однако, некоторые пациенты во время ксенонотерапии испытывают выраженный дискомфорт в виде липотимии (предобморочного состояния). И мы вынуждены отказываться от этого эффективного метода лечения. Альтернативным вариантом для лечения такой категории пациентов - применение ингаляций инертного газа криптона. Этот негорючий, моноатомный газ, не имеет цвета, запаха и вкуса имеет более слабый анестетический эффект, чем ксенон, но при этом достигается выраженный эффект миорелаксации и легкой седации. Криптон применяют в космической и сверхэкстремальной медицине, водолазной практике. Показаны ингаляции криптона для восстановления работоспособности после выраженных физических перегрузок, переохлаждений, перенесенных оперативных вмешательств, а также для реабилитации пациентов перенесших заболевания сердечно-сосудистой системы. Применение криптона в современной медицине позволяет достигнуть положительного эффекта в лечении терапевтических больных без использование сильнодействующих седативных и миорелаксирующих препаратов.

Не только ксенон и криптон с успехом используется в лечебной практике. С 1930 г. в медицине применяется инертный газ гелий в составе дыхательных газовых смесей с кислородом. На сегодняшний день, опубликовано более 500 научных работ и результатов международных исследований по применению гелий-кислородных смесей в пульмонологии, водолазной и спортивной медицине, а также при коррекции неотложных состояний. Ввиду низкой плотности кислородно-гелиевая смесь влияет на вентиляционную функцию легких, способствуя регрессии обструктивных нарушений. Ингаляции гелия оптимизируют деятельность дыхательного центра, улучшают диффузию кислорода через альвеоло-капиллярную мембрану и снижают сопротивление дыханию и расслабляют гладкую мускулатуру. Гелий уменьшает вязкость мокроты, и нагрузку на дыхательные мышцы. Этот метод лечения позволяет эффективно бороться с дыхательной недостаточностью и помогать пациентам с хронической обструктивной болезнью легких, бронхиальной астмой, пневмонией, острой и хронической застойной сердечной недостаточностью.

Представляется целесообразным дальнейшее изучение свойств и активное внедрение в клиническую практику инертных газов.

Ксенон благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам благородного газа находит все более широкое применение в медицине. Он открывает новые горизонты в медико-биологической практике, поскольку сочетает низкую токсичность с возможностью растворяться в биологических жидкостях и клеточных мембранах, осуществлять воздействие на обменные и клеточные процессы посредством физических и биофизических механизмов. В то же время клиническое использование ксенона опережает наши представления о физиологии и патофизиологии изменений в организме и его отдельных структурах, возникающих при взаимодействии с ксеноном.

В связи с этим цель данного обзора авторы определили как описание в сжатой форме известных в настоящее время биомедицинских свойств, а также некоторых механизмов действия ксенона (Xe) на клеточные системы.

Ксенон – инертный газ, не подвергающийся биотрансформации, слабо растворим в жидких средах организма, быстро элиминируется преимущественно через легкие. Несмотря на то, что наркотические свойства ксенона (Xe) известны с 1946 года, а в анестезиологии первое применение зафиксировано в 1951 году, до сих пор механизмы его наркотического действия остаются неизвестными. Вследствие биохимической инертности Xе не обладает острой и хронической токсичностью, тератогенностью и эмбриотоксичностью, не является аллергеном, не нарушает целостность структур мозга, что затрудняет расшифровку эффектов на клеточном и субклеточном уровнях. Известно прямое блокирующее влияние газа на нервные клетки, реализующееся, по-видимому, через изменение биохимического состава клеточных мембран, так как Хе обладает высокой растворимостью в липидах.

Механизм наркотического действия ксенона остается неясным. Выдвигается несколько гипоте:

по Овертон-Мейеровской (Meyer and Overton) липоидной (мембранной) теории наркоза Хе является гипнотиком вследствие высокой растворимости в липидах клеточных мембран, что изменяет их проницаемость для ионов и тормозит их возбудимость, то есть разрушает структурные свойства клеточных мембран неспецифическим образом.

Действительно, Xe обладает высокой растворимостью в липидах, содержащихся в мозговой ткани в концентрациях 32,7 % (серое вещество)- 54,9 % (белое вещество) – 70 % (миелин) сухого остатка.

- молекулярная теория наркоза Поллинга, обсуждающая формирование Хе в нервной ткани (78 % воды, 12 % липидов на сырую массу ткани) микрокристаллов клатратного типа, блокирующих синаптическую передачу импульсов.

Теория Миллера выделяет возможность формирования диполя молекулой Хе, что позволяет за счет слабых взаимодействий связывать молекулы воды в виде конгломератов. В свою очередь, это снижает возбудимость клетки в результате стабилизации мембран, снижения их электропроводности, блокирования ионных каналов.

Последние две теории ксенонового наркоза основаны на способности Хе взаимодействовать с жидкостями, образовывать соединения с водой в форме кристаллогидратов (клатратов), что уменьшает подвижность ее молекул, а также белков.

В настоящее время придерживаются гипотезы, что анестетики взаимодействуют со специфическими протеинами, в частности, с рецепторами к нейромедиаторам, которые способствуют или ингибируют их активность в продукции физиологических элементов, ассоциированных с анестезией. Таким образом, общая анестезия обусловлена действием анестетиков (ингаляционных или инъекционных) на специфические протеиновые мишени, а не на липиды. В частности установлено, что Хе способен связываться с растворами протеинов, белками плазмы, гемоглобином и миоглобином.

Передача клеточных сигналов, в первую очередь, электровозбудимых клеток, зависит от работы каналов с регулируемой проницаемостью – так называемых каналов с белковыми “воротами“. Наиболее важны два типа каналов: 1) ионные каналы с потенциал-зависимыми воротами, в особенности Na+-каналы, которые играют ключевую роль в возникновениии и проведении потенциала действия; 2) ионные каналы с лиганд-зависимыми воротами, которые превращают внеклеточные химические сигналы в электрические и играют центральную роль в функционировании синапсов.

Ионные каналы и рецепторы – первичные мишени общих и местных анестетиков. Обнаружены остатки аминокислот, которые определяют структуру “ворот” ионных каналов, например, никотин-чувствительных ацетилхолиновых рецепторов, и, с другой стороны, чувствительность рецепторов к различным анестетикам (изофлурану, пентобарбиталу и гексанолу), но не являются однако анестетик-связывающими сайтами. Подобная неспецифичность связывания с мембранами объясняет, почему неизвестны антагонисты для общих анестетиков.

Ионные каналы с лиганд-зависимыми воротами в первую очередь рассматриваются как потенциальные мишени общих анестетиков. При этом главными мишенями считаются ГАМКергические и глициновые рецепторы.

Ксенон уже достаточно широко применяется в медицине. Кроме общеизвестного его использования, как анестетика при хирургических операциях, и применение этого газа при обследованиях мозга. Ксенон сильно поглощает рентгеновское излучение и помогает найти места поражения. При этом он совершенно безвреден. Поэтому ксеноном пользуются при рентгеноскопических обследованиях головного мозга. Радиоактивный изотоп элемента №54, ксенон-133, используют при исследовании функциональной деятельности легких и сердца. Проводятся исследования для использования ксенона в качестве лекарства.

Ксенон при лечении последствий мозговых травм.

Экперименты показали, что инертный газ ксенон помогает уменьшить последствия инсультов, мозговых травм и других поражений, которые вызывают омертвение нервных тканей. Как обнаружили биофизики из Имперского колледжа в Лондоне, ксенон способен блокировать работу рецепторов, управляющих нервными клетками, и предотвратить их гибель. Специфическое действие ксенона было обнаружено в ходе испытаний новых средств анестезии. Профессор Имперского колледжа Мервин Мейз (Mervyn Maze), работающий анестезиологом в госпитале Челси и Вестминстера (Лондон) считает, что это поможет создать эффективные средства для борьбы с поражениями нервной системы. Хотя такой метод не позволяет восстановить нервные клетки, но он позволит сохранить их и создать условия для последующего лечения. Профессор Ник Френкс (Nick Franks), обнаруживший это действие ксенона, считает, что этот инертный газ неплохой кандидат на роль лекарственного средства, поскольку он входит в наше природное окружение и не токсичен.

Ксенон при лечении наркомании

Использование ингаляций ксеноновой терапии позволяет сократить срок снятия абстинентного синдрома (болезненное состояние, появляющееся при употреблении наркотиков и алкоголя) в 1,5 – 2 раза по сравнению с применяемыми в настоящее время методами.
Процент лиц, не употребляющих наркотики после прохождения полного курса ксеноновой терапии (включая реабилитацию) и находящихся под наблюдением в течение одного года, составил не менее 50% (на базе около 60 больных). Пациент становится практически здоровым человеком. Применение ксенона в комплексной терапии опийной наркомании позволяет успешно преодолевать негативные и болезненные проявления абстинентного синдрома, при этом:
- уменьшает проявления вегетативных нарушений;
- купирует болевой синдром;
- нормализует сон у больных, даже в варианте монотерапии или с минимальной фармакологической нагрузкой;
- в 1.5-2 раза уменьшает время снятия абстинентного синдрома, значительно уменьшает фармакологическую нагрузку.
Применение данного метода позволяет эффективно лечить не только абстинентный синдром, но и постабстинентное состояние при опийной наркомании, особенно у больных, имеющих нарушения функции печени и непереносимость специфических фармпрепаратов, используемых при терапии наркотической зависимости.

Курс лечения включает в себя:

- снятие абстинентного синдрома 5 – 7 дней;
- полный курс лечения с реабилитацией (многократное использование ксенона с применением современных методов психотерапии, физиотерапии и фармакотерапии) – 2 месяца.

Показаниями к применению метода лечебного наркоза ксеноном являются:

- наличие мотивации к лечению;
- наличие симптоматики абстинентного синдрома у пациента;
- наличие противопоказаний к другим методам фармакотерапии.
Противопоказания для данного метода лечения в настоящее время не выявлены.

Ксенон в анестезиологии

Показания к применению

Фармакодинамика. Фарамакокинетика ксенона

Ксенон относится к газообразным средствам для ингаляционного наркоза. В соотношении с кислородом (60:40,70:30,80:20) он оказывает сильное аналгезирующеее и анестезирующее действие. Через 5-6 вдохов наркотической концентрации ксенона возникает стадия периферической парестезии и гипоальгезии, чувство онемения и тяжести в ногах, постепенно поднимающиеся снизу вверх, захватывающие кожу живота, груди, шеи, головы. На 2-3 минуте появляется стадия эйфории и психомоторной активности, которая быстро сменяется стадией полной анальгезии и частичной амнезии, затем выключается сознание и наступает стадия анестезии, соответствующая первой хирургической стадии эфирного наркоза (по Гиделу). В этой стадии в условиях мононаркоза и при сохранении спонтанного дыхания возможно выполнение хирургических операций без применения наркотических аналгетиков. Показатели гемодинамики и газообмена в течение анестезии стабильны. Анальгезия наступает при вдыхании 30-40% смеси. Сознание утрачивается при вдыхании 65-70% смеси с О2. Миоплегия выражена хорошо. Выход из наркоза быстрый. Через 2-3 минуты после отключения газа к пациенту возвращается сознание в полном объеме и приятными субъективными ощущениями. Ксенон в 1,5-2 раза сильнее закиси азота. Его МАК по одним данным равна 50-62%, по другим – 71%. У закиси азота - 105%.
Анальгетический и гипнотический эффект ксенона прямо пропорционален его парциальному давлению в крови. В силу низкой растворимости его альвеолярная концентрация очень быстро выравнивается с артериальной и церебральной, что приводит к быстрой индукции наркоза и к утрате сознания. После отключения ксенона, он через 4-5 мин выделяется из организма через легкие в объеме 95%. Остаточная концентрация его быстро снижается, а затем Хе постепенно вымывается из жидких сред организма, сохраняя при этом, более длительную послеоперационную аналгезию, которая свидетельствует еще об одном важном преимуществе ксенона перед закисью азота и другими анестетиками.

Влияние ксенона на организм

Негативные стороны ксеноновой анестезии

2. Применение ксенона, как и закиси азота, может быть ограничено при операциях на сердце, легких, трахее и бронхах, связанных с пневматораксом, при которых возникает необходимость пользоваться гипероксическими смесями, Нецелесообразно также применять ксенон в условиях негерметичного дыхательного контура (в стоматологии, при реконструктивных операциях на трахее и бронхах, при масочном варианте наркоза)

3..Ксенон, как и закись азота, обладает высокой диффузионной способностью и по закону разницы парциальных давлений может заполнять замкнутые полости с нежелательным увеличением их объема (полость кишечника, брюшная полость, воздушные кисты, закрытый пневматоракс, воздушные внутрисосудистые эмболы и пр.)

4..В связи с быстрой элиминацией ксенона из организма по окончании наркоза, он быстро заполняет альвеолярное пространство и создает феномен "диффузионной" гипоксии, аналогичной по механизму диффузионной гипоксии, развивающейся после наркоза закисью азота. Для предупреждения этого явления необходимо в течение 4-5 мин после прекращения подачи Хе применять вспомогательную вентиляцию легких или стимулировать волевые усилия пациента. Это особенно необходимо после проведения масочного варианта анестезии.
5 Ксеноновую анестезию экономически и экологически нецелесообразно применять при использовании полуоткрытого или полузакрытого контуров без применения блоков улавливания. Накопление выдыхаемого ксенона в воздухе не должно превышать ПДК= 0,005% поскольку может вызвать вялость, сонливость, дискоординацию у медицинского персонала операционного блока.

Эффективность используемой методики

По сводной статистике в России проведено более 300 операций под ксеноновым наркозом в общей хирургии, гинекологии, сосудистой хирургии. Успешно начала проводится ксеноновая анестезия при операциях на сердце в условиях искусственного кровообращения. Каких либо осложнений не было зафиксировано. Ксенон обеспечивает достаточную анестезиологическую защиту и легко управляем. Расчеты показали, что через 2 года при 3- кратном рециклинге с эффективностью 85% может быть увеличено количество ксеноновых анестезий в 8,7 раза. Поскольку в год может проведено более 3 циклов рециклинга одной и той же партии ксенона, общее количество операций под наркозом с использованием Хе может возрасти в 10 и более раз.
Таким образом, минимально-поточная анестезия ксеноном в сочетании с рециклингом успешно решает проблему снижения стоимости ксенона и его дефицитности. Общие запасы ксенона в России при этом условии будут возрастать. Ксенон является лучшей альтернативой закиси азота и займет свое достойное место в современной анестезиологии.
Внедрение технологии ксенон-сберегающей анестезии и активная модернизация существующего парка наркозной аппаратуры в России создадут все предпосылки для внедрения ксеноновой анестезии в широкую клиническую практику. С разработкой ксеноновой анестезии открывается новая и наиболее интересная страница в современной анестезиологии.

Ксеноновая терапия может применяться для лечения боли и болевых синдромов, терапии стресса, лечения депрессий, терапии расстройств сна, лечения зависимостей (наркотической, алкогольной), реабилитации и восстановление организма после болезни, реабилитации и восстановления после изнурительных умственных и физических нагрузок, для повышения работоспособности.

Ксенон обладаетвыраженным ноотропным (улучшение умственной деятельности), анксиолитическим (противотревожным), антигипоксическим, антидепрессивным и антиоксидантным действиями, его используют при лечении синдрома хронической усталости, стрессов и депрессий, неврозов, легких когнитивных (восприятие) расстройств; в составе комплексной терапии у пациентов с выраженной сердечно-сосудистой патологией (ишемическая и гипертоническая болезни, постинфарктное состояние и т.д.), с неврологической патологией (расстройствами церебрального кровообращения атеросклеротического или ишемического характера); в интенсивной терапии; в комплексной терапии различных вариантов синдрома отмены и постабстинентных состояний у наркологических больных; в восстановительной медицине для реабилитации послеперенесенных оперативных вмешательств, травматических повреждений, острых и хронических заболеваний.

Ингаляционная терапия ксеноном вызывает благоприятные изменения в системе гуморальной регуляции (координации процессов жизнедеятельности в организме, осуществляемых через жидкие среды организма с помощью биологически активных веществ), оказывает стресс-протективное, кардиопротективное и нейропротективное (активизирует метаболизм нервной ткани, повышает устойчивость к гипоксии) действие, улучшает метаболизм и психо-эмоциональное состоянии человека.

Ксенон благотворно влияет на здоровье пациента. Так, при лечении инсультов с применением ксенонового ингаляционного наркоза, у человека быстрее восстанавливается речь и двигательные функции, что позволяет на 2–3 недели сократить срок пребывания больного в лечебно-профилактических учреждениях (это происходит оттого, что мозговой кровоток увеличивается более чем на 20%).

Ксеноновая терапия эффективно воздействует на все самые страшные болезни 21 века. Так, с ее помощью можно без побочных осложнений воздействовать на иммунную систему человека, заставляя использовать его внутренние резервы для самовосстановления. Например, при лечении СПИДа, наркотической или алкогольной зависимости.

Ксеноновая терапия не исключает, а наоборот - включается в другие схемы терапии, делая их более эффективными. Хе помогает при лечении стрессов и депрессивных состояний. Ксенон необходим в лечении и восстановлении людей с психическими расстройствами нервной системы, при подготовке спортсменов и бойцов спецподразделений, связанных с выполнением задач, требующих большой выносливости и концентрации сил.

С помощью ксенона удается снимать предстартовую лихорадку, обеспечивать глубокий и спокойный сон перед соревнованиями, эффективно снимать повышенное кровяное давление.

Ксенон рекомендован как средство борьбы с террористами в герметично закрытых помещениях (самолетах, кинотеатрах, каютах и спортивных комплексах). Использование ксенона при кардиохирургических операциях на искусственном кровообращении сокращает срок постоперационного пребывания больного в реанимации с десяти до двух суток с полным избавлением человека от психоневрозных осложнений. После воздействия химиотерапии и радиотерапии ксенон используется как терапевтический лекарственный препарат, восстанавливающий деятельность жизненноважных органов.

Максимальный эффект терапии наступает через 3-5 минут после ингаляции и продолжается 2-4 часа. Эффект последействия может сохраняться от 48 до 80 часов. Лечебное действие ингаляций проводимых курсом 3 - 14 процедур суммируется. Терапия осуществляется путем ингаляции кислородно-ксеноновой смеси (в пропорции 50%/50%) заболеваниях: острый и хронический стресс, бессонница, депрессивные состояния, неврозы, физические переутомления, атеросклероз с поражением периферических сосудов и нарушением микроциркуляции, острый вертебро- и дискогенный болевой синдром, головные боли различной этиологии, синдром тазовых болей, болевая форма хронического панкреатита.

Противопоказания: острые психические заболевания, острая наркотическая и алкогольная интоксикация, брадикардия Ксенон применялся в терапии экстремальных состояний у больных наркологического профиля, больных, зависимых от психоактивных веществ, для снятия наркотического абстинентного синдрома, при лечении больных с алкогольной зависимостью (снятие синдрома похмелья), и др. Повышение органного кровотока ксенона открывает благоприятные перспективы применения его в неврологической практике, атеросклерозе мозговых сосудов, ишемической энцефалопатии, эмоциональном дисстрессе, а также в качестве анальгетика миокарда, панкреонекроза, почечной и печёночной колики.

Терапия ксеноном хорошо сочетается с терапией другими психотропными препаратами, позволяет значительно снижать дозировки последних, избегая тем самым опасных осложнений и побочных эффектов.

Использование ксенона при кардиохирургических операциях на искусственном кровообращении сокращает срок постоперационного пребывания больного в реанимации с десяти до двух суток с полным избавлением человека от психоневрозных осложнений. Ксенон помогает уменьшить последствия инсультов, мозговых травм и других поражений, которые вызывают омертвение нервных тканей. Он способен блокировать работу рецепторов, управляющих нервными клетками, и предотвратить их гибель. Хотя ксеноновая терапия не позволяет восстановить нервные клетки, она сохраняет их и создаёт условия для последующего лечения. Инертный газ неплохой кандидат на роль лекарственного средства, поскольку он входит в наше природное окружение и не токсичен.

Использование ксеноновой терапии позволяет сократить срок снятия абстинентного синдрома (болезненное состояние, появляющееся при употреблении наркотиков и алкоголя) в 1,5 – 2 раза по сравнению с применяемыми в настоящее время методами. Процент лиц, не употребляющих наркотики после прохождения полного курса ксеноновой терапии (включая реабилитацию) и находящихся под наблюдением в течение одного года, составил не менее 50%. Пациент становится практически здоровым человеком.

Применение ксенона в комплексной терапии опийной наркомании позволяет успешно преодолевать негативные и болезненные проявления абстинентного синдрома, при этом: уменьшает проявления вегетативных нарушений; купирует болевой синдром; нормализует сон у больных; в 1.5-2 раза уменьшает время снятия абстинентного синдрома, значительно уменьшает фармакологическую нагрузку. Применение данного метода позволяет эффективно лечить не только абстинентный синдром, но и постабстинентное состояние при опийной наркомании, особенно у больных, имеющих нарушения функции печени и непереносимость специфических фармпрепаратов, используемых при терапии наркотической зависимости.

Одним из главных лечебных эффектов медицинского ксенона является его способность уже в малых концентрациях вызывать обезболивание. Эффект аутоэксперименте наступает уже через несколько глубоких вдохов 70% Хе с О2. Через 1-2 минуты порог боли возрастает в 2 раза. Это позволяет применять ксенон-кислородную смесь (50:50) в режиме лечебной ингаляционной аутоаналгезии, совершенно безопасной для больного при лечении болевых синдромов на догоспитальном и госпитальном этапах, а также в бытовых домашних условиях. Для этой цели может использоваться портативный ингалятор с подачей аэрозольной смеси путем распыления из баллончика. Область применения режима аутоаналгезии Хе:О2 смесью весьма обширная: начиная с домашних условий на догоспитальном этапе, при транспортировке пациента и стационарных условиях, при травматических повреждениях, при стенокардии, печеночной и почечной колике, болезненных перевязках, обработке ожоговой поверхности. Наступление аналгезии при вдыхании ксенон-кислородной смеси (70:30) происходит через 2- 3 мин.

Аналгетический эффект ксенона успешно используется в комплексной терапии острого инфаркта миокарда. При сеансах ксенонотерапии отмечено устранение болей, сокращение болевого периода, уменьшение зоны ишемии миокарда, стабилизация гемодинамики и показателей метаболизма, улучшение нейро-психического состояния.

Антидискомфортный эффект ксенона используется при сеансах химиотерапии у онкологических больных. При масочной ингаляции Хе:О2 смеси (70:30) (50:50) в день введения химиопрепаратов и на последующие дни, отмечено резкое ослабление или полное исчезновение отрицательных побочных эффектов химиопрепаратов, улучшение общего состояния больных в данной группе по сравнению в контрольной, возможность внесения корректив в установленные ранее стандарты химиотерапии, отмечен положительный экономический эффект ксенон-терапии.

Положительный нейропротекторный эффект ксеноно-терапии отмечен при лечении реанимационного профиля больных в нейрореанимации (при тяжелой черепно-мозговой травме, коматозных состояниях, инсульте, энцефалопатии). Сеансы ксенон-кислородной терапии с лечебной целью приводили к заметному улучшению электроэнцефалографической картины, стабилизации нейро-вегетативных реакций, сокращению периода коматозного состояния.

Противовоспалительный и иммунопротекторный эффект ксенона обнаружен у хирургических больных. По сравнению с однотипной низкопоточной анестезией закисью азота с фентанилом у хирургических больных при холецистэктомии, ксенон обеспечил надежную нейровегетативную защиту, сохранение показателей гомеостаза, стабильное состояние лейко- и лимфопоэза, явный противовоспалительный и иммуномодулирующий эффект. Количество воспалительных осложнений в группе закиси азота оказалось в 4 раза больше, чем при анестезии ксеноном. Общая продолжительность лечения в группе ксенона была на 5 дней меньше, а общая стоимость лечения на 38% ниже, чем при лечении закисью азота.

Органопротекторный эффект ксеноновой анестезии при операциях резекции печени показал, что кислородная доставка к печени и печеночный кровоток при ксеноновой анестезии были выше по сравнению с анестезией закисью азота. Ксенон повышает печеночный и почечный кровоток и обеспечивает лучшую доставку кислорода, что полезно при критических состояниях и Умеренное повышение мозгового кровотока на фоне ксеноновой анестезии, управляемого и коррегированного с помощью легкой гипервентиляции при наличии нейропротекторного действия ксенона и отсутствия у него токсичности, открывают благоприятные перспективы применения ксенона в нейрохирургии и нейрореанимации.

Органопротекторный эффект ксенона заслуживает интереса и при лечении больных хирургического профиля при операциях на органах брюшной полости, заболеваниях печени, почек, поджелудочной железы. Однако при кишечной непроходимости, парезах, атонии кишечника применение ксенон-кислородных смесей должно быть ограничено в связи с быстрой диффузией газа в просвет кишечника или в другие замкнутые ограниченные полости, например при пневматораксе, воздушной эмболии.

Убедительно показан положительный гемодинамический эффект ксенона. Ксенон гемодинамически стабилен и лишен кардиотоксического действия по сравнению с другими ингаляционными общими анестетиками.

Ксенон является лучшей альтернативой в кардиоанестезиологии. Он не создает основы для возникновения поздних желудочковых потенциалов. Ксенон не оказывает заметного влияния на фазовую структуру сердечного цикла и периферический тонус, нормализует функцию вегетативной регуляции сердечного ритма, не изменяет возбудимость и сократительную способность миокарда.

Можно указать целый ряд физиологических эффектов Хе, которые позволяют его применять в практической пульмонологии: ксенон - мощный аналгетик и оказывает седативный и гипнотический эффект, что является важным компонентом в комплексной терапии острой дыхательной недостаточности различного генеза; Хе урежает дыхание, что снижает работу дыхания, сохраняет резервы дыхания и обеспечивает нормальный газообмен при ингаляции Хе:О2 смеси; перспективным считается применение в пульмонологии ксенон-кислородно-гелиевых смесей; ксенон-кислородная смесь повышает органный кровоток (мозговой, легочный, печеночный, почечный, кишечный, кожный), что создаёт лучшие условия для доставки кислорода тканям; Хе сочетается с бронхолитиками; он создает анаболический фон метаболизма и уменьшает потребность тканей в кислороде; Хе обладает антивоспалительным и имунномодулирующим действием; у ксенона выражен антигипоксический эффект за счет гиперпродукции токоферола.

Сеансы ксеноновой терапии применяли при лечении алкогольной интоксикации, профилактики алкогольного делирия, абстинентного синдрома, а также лечении наркомании, психических расстройств, депрессивных состояний. Отмечается положительный эффект ксенон-терапии, сокращение периода лечения, быстрое восстановление функциональных показателей.

Применение Хе как мощного природного антидепрессанта, представляется заманчивой перспективой в неврологии и психиатрии. Целый ряд больных, особенно онкологического профиля, отмечают благотворный антистрессовый эффект ксенона. Все они испытывают необычный подъем жизненных сил, повышение физической активности, улучшение общего настроения. Онкологические больные, до этого ослабленные и немощные, отмечали в себе разительные перемены, начинали сами себя обслуживать и настаивали на проведение операций манипуляций только под ксеноновой анестезией. Аналогичное мнение появляется у всех лиц, которые подвергались сеансу ксенон-терапии при вегетативной сосудистой дистонии, неврозах, депрессивных состояниях, физическом утомлении, болезненных ощущениях в мышцах, суставах. На фоне ксенон-кислородной терапии заметно улучшаются психофизиологические параметры эмоционально-волевой сферы пациентов. Этот феномен стимулирующего действия ксенона, отмеченный после 10-30 минутной его ингаляции, остается пока в пределах гипотетических объяснений. Кроме того, под воздействием ксенона можно с большой вероятностью ожидать антицеллюлитный, противовоспалительный, противозудный и противоболевой эффекты. Прогнозируется благоприятное действие ксенона на воспалительные процессы в области прямой кишки, а также на предстательную железу у мужчин.

С каждым годом популярность применения ксенона в медицине растет. Этот благородный газ открывает перед медиками новые горизонты, так как является низкотоксичным, может растворяться в биологических жидкостях и клеточных мембранах, воздействует на обменные процессы во всем организме.

Ксенон являет собой инертный газ, который не подвергается биологическим трансформациям, слабо растворяется в жидкостях, быстро выводится из организма через легкие. Наркотические свойства ксенона были изучены еще в 1946 году, в качестве наркоза ксенон применили впервые в 1951 году. До сегодняшнего времени механизмы наркотического действия газа не изменялись.

Ксенон не токсичен, не вызывает развития аллергических реакций, не раздражает слизистые оболочки, не вызывает структурных изменений в головном мозге человека. Ксенон растворяется в липидах, изменяет биохимический состав клеточных мембран, влияя положительно на нервные клетки.

Ученые выдвигают несколько гипотез, объясняющих механизм наркотического действия ксенона:

Овертон-Майеровская теория наркоза говорит о том, что ксенон является гипнотиком вследствие высокой растворимости в липидах клеточных мембран, увеличивая их проницаемость. То есть, ксенон разрушает свойства клеточных мембран неспецифическим образом;
Молекулярная теория наркоза Поллинга предполагает, что ксенон формирует в нервной ткани микрокристаллы клатратного типа, которые блокируют синаптическую передачу импульсов;
Теория Миллера говорит о возможности формирования диполя молекулой ксенона, это позволяет связать молекулы воды в конгломераты, что приводит к снижению возбудимости клетки, к снижению электропроводности клеточных мембран, к блокированию ионных каналов.

Сегодня ученые придерживаются мнения, что анестетики вступают во взаимодействие со специфическими протеинами, с рецепторами к нейромедиаторам, которые способствуют выработке физиологических элементов, ассоциированных с анестезией.

Рецепторные эффекты ксенона

Нейромедиаторы делятся на несколько групп:

Моноамины (ацетилхолин, дофамин, норадреналин, адреналин, серотонин);
Аминокислоты (гамма-аминомасляная кислота, глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота, глицин);
Многочисленные нейролептиды, в т.ч. опиоидные пептиды.

Свойства ксенона позволяют ему эффективно бороться с психическими и неврологическими нарушениями, наркотической, алкогольной, лекарственной зависимостью, последствиями стресса, гормональных нарушений, физиологических возрастных изменений.

Ксенон действует в постсинаптической мембране, как и остальные анестетики. Некоторые из нейромедиаторов с помощью рецепторных белков открывают катионовые каналы, вследствие чего мембрана клетки-мишени деполяризуется и возникает потенциал действия. Другие рецепторы передают тормозной эффект через анионовые каналы, что затрудняет возбуждаемость клетки.

Ученые долгие годы ведут исследования влияния ксенона на рецепторы головного мозга, из-за чего до сегодняшнего дня возникают различные споры. Преимущественное количество научных трудов посвящено влиянию ксенона на NMDA-рецепторы, антагонистом которых он является. В минимальной концентрации ксенон селективно подавляет возбуждающие постсинаптические токи, вызванные активацией NMDA-рецепторов, и в минимальной степени влияет на альфа-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазолпропионовой кислоты (AMPA)/каинат рецептор-опосредованный компонент. При активации рецепторов происходит повышение уровня внутриклеточного кальция, в результате чего стимулируется синтез оксида азота. Оксид азота, в свою очередь, активизирует гуанилатциклазы и повышает внутриклеточный уровень цГМФ. Это приводит к расслаблению гладкомычешных клеток. NMDA-рецепторов выполняют ноцицептивную функцию, принимают участие в формировании нейрональной сети, синаптической передаче импульсов, необходимых для обучения и формирования памяти. При патологии вовлечены в острые и хронические неврологические расстройства, психические заболевания, реализацию патологического болевого синдрома. Так, активация NMDA-рецепторов кетамином вызывает психозомиметический эффект, маркером которого является c-fos экспрессия. Ксенон значительно подавляет обусловленную кетамином экспрессию c-fos.

В нормальных и экстремальных условиях жизнедеятельности человека ксенон может оказывать противоположный эффект, так как будет зависеть от активности NMDA-рецепторов. Ксенон может блокировать физиологическую функцию нейронов, гладкомышечных и иммунокомпетентных клеток, с другой — предупреждать свободнорадикальные механизмы их гибели при патологических состояниях.

Для тормозных аминокислот центральной нервной системы (глицин, ГАМК) наиболее понятным является действие ксенона на глицинергическую систему. Ксенон потенциировал на 50 % ингибиторный постсинаптический ток, возникающий в постсинаптической мембране после воздействия глицина (50 микроМ) на альфа1-глициновые рецепторы. Однако его эффект в клинически соответствующих концентрациях был ниже такового у закиси азота (75 %). В свою очередь, оба газовых анестетика действовали хуже по сравнению с изофлураном .

Менее определенными являются результаты по влиянию ксенона на ГАМК-ергическую систему. Так, согласно Hapfelmeier e.a. (2000) ксенон в 100 %-ной концентрации (3,9 мМ), повышает эффективность ГАМК в рецепторном комплексе и усиливает ГАМК-ергическую синаптическую передачу посредством активации ионных каналов. Методом patch-clamp на клетках эмбриональной почки человека (НЕК 293), инфицированных кДНК для субъединиц ГАМК-А рецепторов, авторы показали, что ксенон обратимо усиливал ГАМК-индуцированные токи через каналы рецептора, подавляющего важнейшие функции головного мозга, например, поддержание сознания. Некоторые авторы считают потенциирующее действие ксенона на ГАМК-А рецепторы слабым в сравнении с изофлураном.

Среди рецепторов к моноаминам наиболее чувствительны к ксенону N-ацетилхолиновые бета2-субъединицы мозга, которые ингибируются газовым анестетиком. Серотониновые рецепторы подавляются слабо.

Исследование состояния сердечно-сосудистой системы при анестезии пациентов ксеноном в 0,8 МАК (56 %) показало, что он подавляет как парасимпатическую, так в большей степени симпатическую периферическую нейротрансмиссию, что позволяет считать ксенон относительным ваготоником. По-видимому, мишенью блокирующего действия ксенона может быть аденилатциклазный механизм влияния медиаторов и гормонов на клетки.
Ваготонический эффект ксенона, связанный с уменьшением частоты сердечных сокращений до 55-60 ударов в минуту.

Влияние ксенона на высвобождение медиаторов и гормонов

В ходе исследования было установлено, что ксенон в концентрациях 30-50-70 % не изменяет концентрацию в плазме крови дофамина и норадреналина (НА), однако уровень адреналина (А) падает во всех группах. Концентрация дофамина не меняется.

Другие исследования, проводимые на 16 пациентах, показали, что как ксеноновая анестезия, так и анестезия закисью азота сопровождалась повышением в плазме крови содержания НА и пролактина при неизменном количестве дофамина. В период действия ксенона уровни А и кортизола не менялись, а концентрация гормона роста даже уменьшалась. В послеоперационный период (после отмены ксенона) концентрации катехоламинов, кортизола и пролактина оказались повышены с медленным возвращением к контрольным показателям.

Вероятно, отмена неспецифического блокирующего действия ксенона может приводить к сенситизации рецепторов к лигандам с последующей их гиперактивацией, что, например, в случае NMDA-рецепторов может реализоваться увеличением концентрации внутриклеточного мессенджера (оксида азота, NO), запускающего ПОЛ самостоятельно и совместно с активными формами кислорода. Поэтому, в целях предотвращения побочных эффектов, ксеноновая терапия и анестезия требуют профилактического и терапевтического применения антиоксидантных фармакологических препаратов.

Более определенными оказались сведения в отношении других гормонов стресса. В субнаркотических концентрациях ксенон снижал в плазме крови человека уровень гидрокортизона и повышал содержание инсулина. Анестезия при оперативных вмешательствах в соотношении Хе/О2 (70/30) повышала по сравнению с аналогичной концентрацией закиси азота уровень в крови соматотропного гормона (СТГ) и соотношение СТГ/кортизол. Подобное действие ксенона позволило сделать заключение об его антистрессорном эффекте в отношении систем жизнеобеспечения человека с преобладанием в структуре клеточных эффектов инертного газа толерантной стратегии адаптации.

Прямое действие ксенона на клетки

В связи с тем, что ксенон обладает высокой растворимостью в липидах и взаимодействует с белками, он должен аккумулироваться в клеточных мембранах. При исследовании 129Хе – ЯМР спектров растворов миоглобина, суспензий различных липидных бислоев, мембран эритроцитов и мембран Torpedo californica, обогащенных рецептором к ацетилхолину, был установлен быстрый обмен ксенона между жидким и органическим окружением, что говорит о возможности интегрального механизма влияния газа на клетки через их гидрофильные и гидрофобные компартменты.

Известно, что ксенон действует на мембраны клеток мозга, в том числе на биохимический состав и электрофизиологические свойства. Ксенон снижает соматосенсорные потенциалы мозга, уменьшает, как и другие анестетики, корковые потенциалы, электрическую активность мозга.

Ксенон способен блокировать деление эндотелиальных клеток через механизмы, связанные с внутриклеточными ионами двухвалентного кальция. В то же время в культуре кардиомиоцитов человека, перфузируемой растворами, содержащими галотан, изофлуран либо ксенон в концентрациях, соответствующих МАК, ксенон не влиял на L-тип кальциевого тока в отличие от других анестетиков, его подавляющих. Кроме того, в сравнении с галотаном и изофлураном, благородный газ лишь слабо супрессировал быстрые выходящие калиевые токи, оцененные техникой patch clamp. Поскольку Са2+- и К+-токи важны для продолжительности потенциалов действия и реполяризации, на основе чего ученые сделали вывод, что действие ксенона согласуется с отсутствием у благородного газа побочных эффектов на сердце.

В 65 % ксенон не влияет на функцию тромбоцитов и их мембран в системе in vitro (обычную и стимулированную агонистом экспрессию гликопротеинов, постактивационные конформации рецепторов, экспрессию селектина).

Гемодинамические эффекты ксенона

До сих пор мало известно о влиянии инертного газа на перфузию органов. С помощью микросфер ученые изучали действие 79 % ксенона на кровоснабжение коры головного мозга, продолговатого мозга, ствола мозга, мозжечка, печени, почек, тонкого кишечника, прямой кишки, мышц, кожи и сердца у 10 морских свинок. Результаты показали, что газ увеличивал кровоток только в мозге: в стволе мозга на 63 %, коре мозга на 38 %, продолговатом мозге на 35 % и в мозжечке на 34 %. Было сделано заключение об осторожном применении ксенона в ситуациях, сопровождающихся повышением внутричерепного давления.

У больных инсультом в первые 76 секунд воздействия ксенон вызывал увеличение регионального мозгового кровотока в пределах 3-7 %, через 190 сек – 12 % и в дальнейшем показатель не менялся. Обусловленная ксеноно активация мозгового кровотока показывала значительную меж- и внутрииндивидуальную вариабельность. Эти результаты согласуются с экспериментами на крысах. Ингаляция ксеноном в течение 45 мин в концентрации 30-70 % не приводила к изменениям локального и общего мозгового кровотока. Однако короткое (2 и 5 мин) назначение 70 % инертного газа сопровождалось увеличением на 48 % и 37 % соответственно кровообращения в коре мозга. Вывод – эффекты ксенона на кровоток в мозге определяются временем его воздействия, что объясняет, по-видимому, отсутствие влияния ксенона на показатели сердечно-сосудистой и гемодинамической систем в других исследованиях.

Получить более подробную информацию или заказать проведение процедуры ксенонотерапия Вы можете по телефону:

Читайте также: