Εάν έχετε υποβληθεί σε χειρουργείο, ίσως να θυμάστε να μετράτε αντίστροφα από το δέκα, εννέα, οκτώ... και μετά να ξυπνάτε μετά το χειρουργείο χωρίς να έχετε φτάσει ούτε καν στο πέντε. Μπορεί να σας φάνηκε ότι κοιμόσασταν, αλλά δεν είναι αλήθεια. Ήσασταν υπό αναισθησία, μια κατάσταση πολύ πιο περίπλοκη. Ήσασταν αναίσθητοι, αλλά δε μπορούσατε να κινηθείτε, να σχηματίσετε αναμνήσεις, ή, ελπίζουμε, να νιώσετε πόνο. Εάν δε μπορούσαμε να αναστείλουμε όλες αυτές τις λειτουργίες ταυτόχρονα, πολλά χειρουργεία θα προκαλούσαν σοβαρές τραυματικές εμπειρίες. Αρχαία ιατρικά κείμενα από την Αίγυπτο, την Ασία και τη Μέση Ανατολή περιγράφουν ότι τα πρώτα αναισθητικά περιείχαν συστατικά όπως παπαρουνόσπορο, βότανα μανδραγόρα, και αλκοόλ. Σήμερα, οι αναισθησιολόγοι συχνά συνδυάζουν τοπικούς, εισπνεόμενους και ενδοφλέβιους παράγοντες ώστε να βρουν τη σωστή αναλογία για τη χειρουργική επέμβαση. Η τοπική αναισθησία εμποδίζει τα σήματα πόνου από συγκεκριμένα μέρη του σώματος να φτάσουν στον εγκέφαλο. Ο πόνος και άλλα σήματα μεταφέρονται μέσω του νευρικού συστήματος ως ηλεκτρικές ώσεις. Τα τοπικά αναισθητικά δρουν μέσω της δημιουργίας ενός ηλεκτρικού εμποδίου. Συνδέονται με πρωτεΐνες της κυτταρικής μεμβράνης των νευρώνων που επιτρέπουν την είσοδο και έξοδο φορτισμένων σωματιδίων, και αποκλείουν την είσοδο των θετικά φορτισμένων σωματιδίων. Μία χημική ένωση που λειτουργεί με τέτοιο τρόπο είναι η κοκαΐνη, της οποίας η παυσίπονη δράση ανακαλύφθηκε κατά τύχη όταν ένας ειδικευόμενος οφθαλμίατρος κατάπιε με τη γλώσσα του λίγη. Περιστασιακά, χρησιμοποιείται ακόμα ως αναισθητικό, αλλά πολλά από τα πλέον κοινά τοπικά αναισθητικά έχουν παρόμοια χημική δομή και λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο. Σε σημαντικά όμως χειρουργεία όπου πρέπει να είμαστε αναίσθητοι, χρειάζεται κάτι που να επιδρά σε ολόκληρο το νευρικό σύστημα, συμπεριλαμβανομένου και του εγκεφάλου. Αυτό κάνουν τα εισπνεόμενα αναισθητικά. Στη δυτική ιατρική, ο διαιθυλαιθέρας υπήρξε το πρώτο και το πιο συνηθισμένο. Το χρησιμοποιούσαν περισσότερο ως ψυχοτροπικό φάρμακο μέχρι που οι γιατροί συνειδητοποίησαν ότι οι χρήστες δεν αντιλαμβάνονταν κάποιες φορές τους τραυματισμούς τους, υπό την επίδραση της ουσίας. Τη δεκαετία του 1840, ξεκίνησαν να ναρκώνουν τους ασθενείς με αιθέρα κατά τη διάρκεια επεμβάσεων εξαγωγής δοντιών και χειρουργείων. Το υποξείδιο του αζώτου έγινε δημοφιλές στις επόμενες δεκαετίες και χρησιμοποιείται ακόμα στις μέρες μας, παρόλο που τα παράγωγα του αιθέρα, όπως το σεβοφλουράνιο, είναι πιο συνηθισμένα. Η εισπνεόμενη αναισθησία συνήθως συμπληρώνεται με ενδοφλέβια αναισθησία, η οποία και αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1870. Στους κοινούς ενδοφλέβιους παράγοντες ανήκουν τα ηρεμιστικά, όπως η προποφόλη, που προκαλούν απώλεια των αισθήσεων, και οποιοειδή, όπως η φαιντανύλη, που μειώνουν τον πόνο. Αυτά τα γενικά αναισθητικά φαίνεται ότι δρουν επηρεάζοντας τα ηλεκτρικά σήματα στο νευρικό σύστημα. Κανονικά, τα εγκεφαλικά ηλεκτρικά σήματα είναι σαν μια χαοτική χορωδία καθώς τα διαφορετικά μέρη του εγκεφάλου επικοινωνούν μεταξύ τους. Αυτή η συνδεσιμότητα μας κρατά ξύπνιους και σε συναίσθηση. Όμως με τη διαδικασία της αναισθητοποίησης, τα σήματα αυτά γίνονται πιο ήρεμα και οργανωμένα, υποδηλώνοντας ότι τα διαφορετικά μέρη του εγκεφάλου δεν επικοινωνούν πλέον μεταξύ τους. Υπάρχουν ακόμα πολλά που δεν γνωρίζουμε επακριβώς πώς συμβαίνουν. Πολλά κοινά αναισθητικά συνδέονται στον υποδοχέα GABA-A των εγκεφαλικών νευρώνων. Διατηρούν το κανάλι ανοικτό, επιτρέποντας στα αρνητικά φορτισμένα σωματίδια να εισέλθουν στο κύτταρο. Το αρνητικό φορτίο συσσωρεύεται και δρα ανασταλτικά, εμποδίζοντας τον νευρώνα να μεταδώσει ηλεκτρικά σήματα. Το νευρικό σύστημα έχει πολλά τέτοια πρωτεϊνικά κανάλια, που ελέγχουν τις νευρικές οδούς για την κίνηση, τη μνήμη, και τη συνείδηση. Τα περισσότερα αναισθητικά πιθανότατα επιδρούν σε πολλά συστήματα, και όχι μόνο στο νευρικό σύστημα. Πολλά αναισθητικά επηρεάζουν και την καρδιά, τους πνεύμονες, και άλλα ζωτικά όργανα. Ακριβώς όπως τα πρώτα αναισθητικά, τα οποία περιελάμβαναν συνηθισμένα δηλητήρια όπως το κώνειο και το ακόνιτο, τα σύγχρονα φάρμακα μπορούν να έχουν σοβαρές παρενέργειες. Κατά συνέπεια, ένας αναισθησιολόγος πρέπει να αναμίξει τα φάρμακα στη σωστή αναλογία προκειμένου να δημιουργήσει όλες τις ιδιότητες της αναισθησίας, ενώ παρακολουθεί προσεκτικά τις ζωτικές ενδείξεις του ασθενούς, και αναπροσαρμόζει την αναλογία των φαρμάκων καταλλήλως. Η αναισθησία είναι περίπλοκη διαδικασία, αλλά κατανοώντας πώς να την εφαρμόσουμε μπορέσαμε να αναπτύξουμε νέες και καλύτερες χειρουργικές τεχνικές. Οι χειρουργοί μαθαίνουν να πραγματοποιούν συχνά και με ασφάλεια καισαρικές τομές, άνοιγμα θρομβωμένων αρτηριών, αντικατάσταση κατεστραμμένων συκωτιών και νεφρών, και πολλές άλλες σωτήριες επεμβάσεις. Κάθε χρόνο, νέες τεχνικές αναισθησίας αναπτύσσονται εξασφαλίζοντας ότι όλο και περισσότεροι ασθενείς δε θα υποστούν την τραυματική εμπειρία μιας χειρουργικής επέμβασης.
If you've had surgery, you might remember starting to count backwards from ten, nine, eight, and then waking up with the surgery already over before you even got to five. And it might seem like you were asleep, but you weren't. You were under anesthesia, which is much more complicated. You were unconscious, but you also couldn't move, form memories, or, hopefully, feel pain. Without being able to block all those processes at once, many surgeries would be way too traumatic to perform. Ancient medical texts from Egypt, Asia and the Middle East all describe early anesthetics containing things like opium poppy, mandrake fruit, and alcohol. Today, anesthesiologists often combine regional, inhalational and intravenous agents to get the right balance for a surgery. Regional anesthesia blocks pain signals from a specific part of the body from getting to the brain. Pain and other messages travel through the nervous system as electrical impulses. Regional anesthetics work by setting up an electrical barricade. They bind to the proteins in neurons' cell membranes that let charged particles in and out, and lock out positively charged particles. One compound that does this is cocaine, whose painkilling effects were discovered by accident when an ophthalmology intern got some on his tongue. It's still occasionally used as an anesthetic, but many of the more common regional anesthetics have a similar chemical structure and work the same way. But for major surgeries where you need to be unconscious, you'll want something that acts on the entire nervous system, including the brain. That's what inhalational anesthetics do. In Western medicine, diethyl ether was the first common one. It was best known as a recreational drug until doctors started to realize that people sometimes didn't notice injuries they received under the influence. In the 1840s, they started sedating patients with ether during dental extractions and surgeries. Nitrous oxide became popular in the decades that followed and is still used today. although ether derivatives, like sevoflurane, are more common. Inhalational anesthesia is usually supplemented with intravenous anesthesia, which was developed in the 1870s. Common intravenous agents include sedatives, like propofol, which induce unconsciousness, and opioids, like fentanyl, which reduce pain. These general anesthetics also seem to work by affecting electrical signals in the nervous system. Normally, the brain's electrical signals are a chaotic chorus as different parts of the brain communicate with each other. That connectivity keeps you awake and aware. But as someone becomes anesthetized, those signals become calmer and more organized, suggesting that different parts of the brain aren't talking to each other anymore. There's a lot we still don't know about exactly how this happens. Several common anesthetics bind to the GABA-A receptor in the brain's neurons. They hold the gateway open, letting negatively charged particles flow into the cell. Negative charge builds up and acts like a log jam, keeping the neuron from transmitting electrical signals. The nervous system has lots of these gated channels, controlling pathways for movement, memory, and consciousness. Most anesthetics probably act on more than one, and they don't act on just the nervous system. Many anesthetics also affect the heart, lungs, and other vital organs. Just like early anesthetics, which included familiar poisons like hemlock and aconite, modern drugs can have serious side effects. So an anesthesiologist has to mix just the right balance of drugs to create all the features of anesthesia, while carefully monitoring the patient's vital signs, and adjusting the drug mixture as needed. Anesthesia is complicated, but figuring out how to use it allowed for the development of new and better surgical techniques. Surgeons could learn how to routinely and safely perform C-sections, reopen blocked arteries, replace damaged livers and kidneys, and many other life-saving operations. And each year, new anesthesia techniques are developed that will ensure more and more patients survive the trauma of surgery.