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.
만약 여러분이 수술을 받은 적이 있다면, 숫자를 10부터 거꾸로 세기 시작하는 것을 기억할 겁니다. 9... 8... 그러고 여러분은 5에 다다르기 전에 이미 끝난 수술에서 깨어났을 것입니다. 여러분은 잠든 것처럼 보이겠지만, 사실 그렇지 않습니다. 여러분들은 한층 더 복잡한 마취가 된 것입니다. 여러분은 의식이 없고 움직일 수도 없으며 기억을 형성할 수 없습니다. 또는 다행히 고통을 느낄 수도 없습니다. 이 모든 과정을 없애지 않고 수술을 진행한다면, 많은 수술들은 수행하기에 정신적 충격이 아주 클 것입니다. 이집트, 아시아, 중동의 고대 의학 문서는 초기의 마취약에 양귀비, 맨드레이크 열매, 알코올이 함유되었다고 설명하고 있습니다. 오늘날, 마취 전문 의사는 종종 국소 마취제, 흡입 마취제, 정맥 내 마취제를 수술의 올바른 균형을 위해 결합시킵니다. 국소 마취제는 신체의 특정 부분으로 온 고통의 신호가 뇌로 전달되는 것을 막습니다. 고통과 다른 메세지들은 전기 신호로 신경계를 돌아다닙니다. 국소 마취제는 전기 방어벽을 세웁니다. 전하를 띤 입자들을 안팎으로 이동할 수 있게 하는 뉴런 세포의 얇은 막에 있는 단백질들을 묶어서 양전하 입자들을 차단합니다. 이 일을 하는 한 가지 화합물은 코카인입니다. 코카인의 진통효과는 우연히 안과학 인턴의 혀에 조금 닿았을 때 발견이 되었습니다. 코카인은 여전히 마취제로 가끔 사용되는데 다수의 더 흔한 국소 마취제들이 비슷한 화학적 구조를 이루고 있고, 같은 방식으로 작용합니다. 하지만 의식이 없는 상태에서 진행해야 하는 대부분의 수술에서 여러분들은 전체 신경계에 작용하는 마취제를 원할 것입니다. 뇌를 포함해서 말이죠. 흡입 마취제는 이 일을 합니다. 디에틸에테르는 서양 의학에서 첫 번째로 흔한 물질입니다. 사람들이 약물에 취했을 때 그들이 받는 부상을 알아차리지 못한다는 것을 의사들이 인지하기 시작할 때까지 이것은 기분 전환 약제로 알려져 있었습니다. 1840년도에 그들은 환자들이 치아 발치와 치과 수술을 받는 동안 진정시키는데에 에테르를 사용했습니다. 그 뒤에 이어 아산화질소가 십수년동안 유행하기 시작했고, 여전히 오늘날까지 사용하고 있습니다. 아산화질소는 에테르의 파생물이지만 세보프루렌처럼 더 흔한 물질이 되었습니다. 흡입 마취제는 일반적으로 1870년대에 개발된 정맥 내 마취제와 같이 쓰입니다. 보통의 정맥 내 마취제는 프로포폴과 같은 진정제를 포함시키고, 이는 무의식 상태로 가게 합니다. 그리고 펜타닐과 같은 합성 마취제도 포함시키고, 이는 고통을 줄여줍니다. 보통의 마취제들은 또한 신경계 안의 전기신호의 영향을 받아 작용하는 것처럼 보입니다. 보통 뇌의 전기 신호는 무질서한 합창단과 같은데, 뇌의 다른 부분들이 서로 소통하기 때문입니다. 연속적으로 당신을 깨어있게 하고, 의식이 있게 합니다. 하지만 누군가가 마취된다면, 이 신호들은 차분해지고 더 조직적으로 변합니다. 뇌의 다른 부분들이 더이상 서로 소통하지 않게 하면서요. 이 일이 일어나는 이유에 대해 우리는 모르는 것이 너무나 많습니다. 몇몇의 일반적인 마취제들은 뇌의 뉴런에 있는 가바수용체를 묶습니다. 그들은 입구를 열고, 음전하 입자들이 세포 속으로 유입될 수 있도록 합니다. 음전하 입자들은 통나무 더미처럼 모양을 형성하고 행동하는데, 그들은 뉴런이 전기 신호를 보내는 것을 방해합니다. 신경계는 많은 경로를 가지고 있는데, 그 경로는 움직임, 기억, 그리고 의식을 통제하면서요. 대부분의 마취제들은 아마 하나 이상에 작용할 것입니다. 그들은 단지 신경계에만 작용하는 것이 아닙니다. 많은 마취제들이 심장에 또한 영향을 주고, 폐, 그리고 다른 필수적인 장기에도 영향을 줍니다. 독미나리와 부자같은 잘 알려진 독이 포함된 초기의 마취제처럼 현대의 약품들도 심각한 부작용이 있습니다. 그래서 마취 전문 의사는 마취제의 모든 특징을 만들어내는 약물들을 균형있게 합성해야 합니다. 환자의 생명 신호를 주의 깊게 보고 약 혼합물을 필요대로 조절하면서요. 마취는 복잡합니다. 하지만 사용방법을 이해한다면 새로운 기술의 개발과 더 나은 외과 기술이 허락될 것입니다. 외과의사는 어떻게 관례대로 안전하게 제왕절개 수술을 하는지를, 어떻게 막힌 동맥을 뚫는지를, 어떻게 손상된 간과 신장을 대체하는지를, 그리고 다른 생명을 구하는 많은 수술을 배울 수 있습니다. 매년 새로운 마취 기술이 개발되고 있기 때문에 더 많은 환자들이 수술의 트라우마에서 벗어나는 것을 보장할 수 있을 것입니다.