Общая анестезия — это искусственно вызванное физиологи­ческое состояние, характеризующееся обратимой утратой созна­ния, аналгезией, амнезией и некоторой степенью миорелаксации.

С момента открытия общей анестезии ученые, теоретики и клиницисты всего мира стремятся выяснить причины возникно­вения этого удивительного процесса. Пирогов Н.И. одним из пер­вых попытался объяснить феномен анестезии; он утверждал, что наркотический эффект эфира проявляется, когда насыщенная его парами кровь "...приходит в соприкосновение с органами нервной системы" (1848). К сожалению, многие вопросы сущности явле­ния общей анестезии до сих пор остаются без убедительных отве­тов, но прогресс научной мысли ищет пути их решения.

В настоящее время молекулярные механизмы общей анесте­зии полностью не выяснены. Не существует единой общеприня­той теории действия анестетиков, которая объясняет, каким об­разом достаточно схожее состояние ЦНС и других систем орга­низма вызывают разнообразные по химической структуре соединения, например инертные газы (ксенон), простые неорга­нические соединения (закись азота), галогенизированные углево­дороды (фторотан), сложные органические соединения (барбиту­раты) и др.

Исследователями предложен ряд теорий, объяс­няющих своеобразный эффект общих анестетиков. По сути, эти концепции являются гипотезами, а термин "теория" употребля­ют, отдавая должное истории проблемы.

Предпосылкой для создания одной из первых теорий — коагуляционной теории (Кюн, 1864; Клод Бернар, 1875) — явилось свойство диэтилового эфира и хлороформа вызывать своеобраз­ное свертывание внутриклеточного белка с образованием зернис­тоста в протоплазме. Эти изменения рассматривали в качестве основной причины нарушения функции клетки. Позже исследователи выяснили, что отмеченные из­менения возникают при условии, если концентрация анестетиков в тканях значи­тельно превышает уровень, достигаемый в клинических условиях.

Известно, что клеточные мембраны и нервные клетки содержат большое ко­личество липоидов, а анестетики обладают высокой степенью тропности к липо­идам. На этих фактах базировалось возникновение липоидной теории (Герман, 1866; Мейер, Овертон, 1899—1901), согласно которой, насыщение клеточных мембран анестетиками создает барьер для нормального обмена веществ в клетке. Опреде­ленным подтверждением справедливости данной гипотезы считали зависимость степени выраженности наркотического эффекта (силы действия) анестетиков от степени их тропности к липоидам (закон Мейера—Овертона). В дальнейшем уче­ные выяснили, что такая закономерность характерна лишь для большинства инга­ляционных анестетиков. Были обнаружены исключения, поэтому липоидная тео­рия оказалась не универсальной.

Теория поверхностного натяжения (Траубе, 1913) основывалась на данных о том, что липотропные анестетики обладают свойством снижать поверхностное натяжение на границе между липоидной оболочкой клетки и окружающей ее жид­костью, вызывая повышение проницаемости мембраны.

Сторонники адсорбционной теории (Лове, 1912) утверждали, что анестетики оказывают наркотическое действие благодаря высокой сорбционной способности в отношении внутриклеточных липоидов в коллоидном состоянии и свойству по­вышать проницаемость клеточных мембран. Предполагали, что специфическая функция нервных клеток блокируется вследствие высокого насыщения анестети­ком их липопротеиновых структур.

Теория критического объема (Варбург, 1911) объясняла интересный феномен устранения анестезии под действием повышенного давления. Известно, что бимо­лекулярный слой фосфолипидов в клеточных мембранах нейронов имеет в соста­ве множество гидрофобных структур. Согласно теории критического объема, ане­стетики, связываясь с гидрофобными структурами мембраны нейронов, расширя­ют фосфолипидный бимолекулярный слой до критического объема, после чего функция мембраны претерпевает изменения, и, возможно, повышенное давление вытесняет часть молекул анестетика из мембраны, увеличивая потребность в нем.

Данные об ингибирующем влиянии анестетиков на ферментные комплексы, которые занимают ключевое положение в обеспечении окислительно-восстанови­тельных процессов в клетках, привели к формированию гипоксической теории (Ферворн, 1912) общей анестезии. Приверженцы этой теории утверждали, что тормо­жение функции ЦНС при насыщении анестетиками возникает в результате нару­шения энергетики клеток. Позже исследователи выяснили, что в условиях обшей анестезии клеточный метаболизм нарушается не всегда, а характерные для гипок­сии метаболические изменения в клетке обычно возникают лишь при концентра­ции некоторых анестетиков в тканях, значительно превышающей используемую концентрацию в клинических условиях. Также не было получено убедительных данных о снижении потребления клетками кислорода, не объяснено быстрое вос­становление функций нейронов после удаления из них анестетика; с теорией во многом не согласовались показатели КОС тканей и оттекающей от ЦНС крови.

В 1961 году Полинг предложил теорию водных микрокристаллов, согласно кото­рой наркотическое состояние развивается благодаря свойству общих анестетиков образовывать в жидкостной фазе тканей своеобразные кристаллы, создающие пре­пятствие для перемещения катионов через мембрану клетки, тем самым, блокируя процессы деполяризации и формирование потенциала действия. Дальнейшие ис­следования показали, что свойством кристаллообразования обладают не все общие анестетики; те же из них, для которых характерен этот феномен, образуют кристал­лы при концентрациях, превышающих используемые в клинической практике.

Наибольшее признание и развитие получила мембранная теория общей анестезии (Хобер, 1907; Бернштейн, 1912; Винтерштейн, 1916; Ходжкин, Кац, 1949). Она бази­ровалась на данных о влиянии анестетиков на проницаемость мембран нервных кле­ток. Основой теории явились результаты исследований по формированию потенциа­ла действия и распространению возбуждения в пределах одного нейрона и в межней­ронных контактах. Было установлено, что перемещение через мембрану ионов калия (К+) и натрия (Na+) при раздражении клетки происходит неравномерно: выходу К+ из клетки предшествует интенсивный ток Na+ в клетку. При этом в зоне раздражения на мембране клетки возникает обратное обычному распределение зарядов: снаружи элек­трический заряд становится отрицательным, а с внутренней поверхности — положи­тельным. Возникающий на границе возбуждения потенциал значительно превышает потенциал покоя, что и обусловливает его способность распространять возбуждение. Следующая фаза сопровождается затратой АТФ: ионы калия возвращаются в клетку, ионы натрия — извлекаются из нее (катионный насос). В механизме перехода клетки из состояния покоя в состояние возбуждения с последующим восстановлением транс­мембранного потенциала покоя важную роль играют ионы кальция (Са++): под их влиянием изменяется интенсивность тока К+ и Na+ через мембрану во время ее депо­ляризации и восстановления потенциала покоя.

В дальнейшем было установлено, что общие анестетики оказывают выражен­ное тормозящее действие на синаптическую передачу в дозах, которые существен­но не влияют на распространение возбуждения по мембране нейрона. Для тормо­жения распространения потенциала действия по мембране необходимы более зна­чительные концентрации анестетика, хотя сам механизм торможения в том и другом случае аналогичен.