Артериальная кровь снабжает ткани необходимыми им питательными веществами и в первую очередь кислородом. Венозная кровь уносит образовавшуюся в клетках углекислоту. Если сравнить состав артериальной и венозной крови, можно получить представление о процессах обмена веществ, протекающих в той или иной ткани. Предположим, например, что артериальная кровь, притекающая к мозгу, содержит 18 % кислорода и 53 % углекислоты, а венозная кровь, оттекающая от мозга, — 11 % кислорода и 60 % углекислоты. Это значит, что мозг поглотил 7 % кислорода и выделил 7 % углекислоты. Цифры поглощения кислорода и выделения углекислоты могут быть различными для разных органов.

Законы движения кислорода и углекислоты из альвеолярного воздуха в кровь и из крови в альвеолярный воздух применимы, разумеется, и к газам, используемым для наркоза. Как правило, переход газа совершается из среды с большим напряжением в сторону меньшего напряжения.

В начале наркоза, когда парциальное давление наркотического газа в альвеолах повышено, а в тканях равно нулю, переход его из альвеол в кровь и из крови в ткани происходит очень быстро. По мере того, как ткани насыщаются наркотическим веществом, напряжение его в них повышается, и переход из альвеол в кровь замедляется. Наконец, наступает момент, когда газ равномерно распределен во всем организме и напряжение его всюду примерно одинаково. Это приводит к прекращению дальнейшего поступления наркотика в кровь и ткань.

Венозная кровь содержит приблизительно такое же количество наркотика, как и ткани. Протекая по легочным капиллярам, кровь наряду с кислородом получает новую порцию наркотического газа. Насыщение тканей пропорционально концентрации наркотика в альвеолярном воздухе. При выключении наркоза напряжение газа в тканях выше, чем в легких, вследствие чего немедленно начинается выделение его наружу, постепенно замедляющееся по мере понижения напряжения в тканях. Ускорение и углубление дыхания способствует сначала ускоренному насыщению организма газом, а затем по окончании наркоза более быстрому выделению его.

Как только наркотический газ попадает в альвеолярные сосуды, он прежде всего и в особенно большом количестве проникает в мозг. Для полного насыщения мозга эфиром необходимо, чтобы концентрация паров его в воздухе составляла 10–12 %. При этом наступает наркотический сон, для поддержания которого требуется значительно меньшее количество наркотика. Обычно в кровь проникает Vis часть эфира, содержащегося в воздухе. По окончании эфирного наркоза организм довольно быстро освобождается от наркотика. Приблизительно 90 % эфира выделяется легкими, остальные 10 % удаляются из организма мочой, потом, через слизистые оболочки.

Опыты на животных, выполненные в различных лабораториях, в том числе и в нашей, показали, что при глубоком наркотическом сне резко нарушается дыхание тканей, организм лишается кислорода, и клетки органов (в первую очередь головного мозга) находятся в состоянии глубокого кислородного голодания. Если в нормальном состоянии мозг использует 7–8 % кислорода из 18–20 %, содержащихся в артериальной крови, то при некоторых видах наркоза процент используемого кислорода падает до 1–2%.

Наркотические вещества вводятся в организм и с помощью обычной маски, наложенной на лицо, и посредством сложных приборов, которыми располагают только хорошо оборудованные операционные.

Из огромного количества наркотических газов, предложенных для общего обезболивания, наибольшей славой пользуются эфир, хлороформ, закись азота и циклопропан.

Реже применяются хлорэтил (келен), винэтен, флюотин и др.

Все эти вещества хорошо известны не только врачам, но и больным. Уже много лет они остаются самыми надежными средствами для обезболивания.

Характерный запах серного эфира трудно смешать с каким-нибудь другим запахом. Эфир имеет простую химическую формулу, легко изготовляется, дешево стоит. Вот уже более ста лет он является наиболее распространенным наркотизирующим препаратом во всех странах мира. При вдыхании эфир вызывает глубокий сон, полную потерю болевой чувствительности и, что особенно важно, глубокое расслабление мышц.

Для вызывания и поддержания эфирного хирургического обезболивания требуется парциальное напряжение эфира в 25 мм ртутного столба. Достаточно наличие 50–75 мг эфира в 100 см³ крови, чтобы вызвать неглубокий, поверхностный наркоз. Глубокий сон требует 100–140 мг эфира в 100 см³ крови. При наличии 165–170 мг наступает остановка дыхания, а при 250 мг — смерть. Глубина наркоза, необходимая для начала операции, достигается обычно через 15–20 мин. На это уходит около 100 г эфира.

По окончании наркоза эфир легко выделяется из организма, главным образом через легкие (примерно 92 %).

В XIX и в начале XX в. хирурги охотно применяли хлороформ. Однако в последние годы хлороформный наркоз все чаще и чаще уступает место эфирному. Это объясняется большей ядовитостью хлороформа и его вредным влиянием на сердце и печень. Поддержание хлороформного наркоза требует парциального напряжения в 5 мм ртутного столба. Глубокий сон наступает при содержании 25–35 мг хлороформа в 100 см3 крови. Если концентрация наркотика подымается до 40–70 мг, дыхание прекращается.

Наименее ядовитым наркотическим газом является закись азота. К сожалению, при помощи этого газа нельзя добиться расслабления мышц и поэтому он применяется только в начальной стадии хирургического наркоза. Для того чтобы при помощи закиси азота вызвать глубокий наркоз, необходимо прекратить доступ кислорода, что не всегда возможно и безопасно.

Этот вид наркоза рекомендуется при кратковременных операциях, в особенности при удалении зубов, вскрытии нарывов и т. д,

Циклопропан применяется в хирургической практике несколько реже, чем другие виды наркоза. Некоторые авторы считают, что он менее ядовит, чем хлороформ, не так сильно действует на сердце и печень и быстрее выделяется через легкие. Большим достоинством циклопропанового наркоза является быстрое наступление обезболивания. Некоторые хирурги пользуются менее распространенными наркотиками, например хлорэтиленом, винэтеном (дивиниловым эфиром).

В современной анэстезиологии широко применяется так называемый закрытый эфирно-кислородный или эфирно-воздушный наркоз с помощью специальной довольно сложной аппаратуры. При этом наркотическая смесь поступает в легкие через замкнутую систему и выдыхается в ту же систему, причем углекислота поглощается определенными химическими веществами. Уже давно известно, что кислород при наркозе значительно улучшает общее состояние больного и поэтому хирурги охотно комбинируют его с различными газообразными наркотиками (хлороформом, эфиром, закисью азота и т. д.).

В современной хирургии часто используется предложенный еще Н. И. Пироговым так называемый интубационный (внутритрахеальный) наркоз. С этой целью в трахею (обычно через рот) вводится специальная трубка.

Пары эфира, хлороформа или другого наркоза в смеси с кислородом поступают непосредственно в легкие. Этот вид наркоза имеет ряд преимуществ перед обычным и легче переносится больными.

При ингаляционном наркозе эфиром и хлороформом наблюдаются четыре периода, характеризующиеся определенными изменениями со стороны центральной нервной системы, сердца, сосудов и мышц.

В первом периоде наступает своеобразное первичное опьянение. Постепенно затемняется сознание, притупляется и даже исчезает болевая чувствительность, хотя остается ощущение прикосновения, полностью сохранены рефлексы и напряжены мышцы. В этом периоде, который носит название оглушения, можно производить небольшие операции, не требующие глубокого сна.

Второй период — период возбуждения. Деятельность нервной системы приобретает хаотический характер: корковые центры головного мозга несколько затормаживаются, а подкорковые приходят в состояние повышенной активности. Разлаживается гармоническое содружество между различными отделами нервного аппарата. Наступает состояние, сходное с алкогольным опьянением, иногда настолько резко выраженное, что несколько человек едва могут справиться с наркотизируемым пациентом. Постепенно больной успокаивается и засыпает, у него расслабляются мышцы и исчезают рефлексы.