Ksenoon (narkoosigaas)

Ksenoon on ksenooni baasil valmistatud narkoosigaas, peamiselt hingamisteede kaudu manustatava inhalatsioonianesteetikumi koostisosa, mille sihtotstarbelise manustamise korral (ksenoonanesteesia) kirurgilistele patsientidele, anestesioloogi järelevalve all, manustatakse seda koos teiste koostisosadega enne ja teatud kirurgiliste operatsioonide ajal vastava narkoosiaparaadiga.
Ksenooni sisaldava inhaleeritava anesteetikumi esilekutsutava üldnarkoosi seisundi eesmärgiks on tingimuste loomine osade loomade (sh inimeste) kirurgilisteks operatsioonideks, nii elusate kudede valutustamine ja sobivaks muutmine manipulatsioonideks, teadvusetuse seisundi esile kutsumine, organismi elutähtsate funktsioonide säilitamine, lihaslõdevestus, aga ka operatsiooni ajal toimuva unustamise soodustamine.
Ksenooni kasutamine anesteesias kiideti heaks esmalt Venemaal (2000), siis Saksamaal (2005) ja 2007. aastal ülejäänud Euroopas.
Arvatakse et ksenoonil on ka hüpnootiline toime, see läbib hõlpsalt vere-aju barjääri.

Ksenooni tootmine

Ksenooni tootmine ulatub hinnanguliselt 6 miljoni liitrini aastas, millest narkoosigaas moodustab ligi 12% ja leiab rakendust peamiselt Venemaal.

Anesteetilise potentsiaali võimalik molekulaarne alus

Ksenooni täpseid molekulaartasandi toimeid on vähe uuritud ja neid ei tunta.
Uurijad on välja pakkunud kaks võimalikku mehhanismi.
1) Arvatakse, et osadel loomadel kutsub esile narkoosiseisundi selle anesteetikumi kuhjumine raku membraanstruktuurides, toime kesknärvisüsteemis paiknevatele retseptoritele (uuringute alusel: tõenäoliselt N-metüül-D-aspartaadi retseptor e NMDA retseptor) ja/või ensüümidele ning neuronite vahelise neurotransmissiooni pärssimine.
2) Arvatakse, et ksenoon blokeerib efektiivselt rakumembraani Ca²⁺ ATPaasid. Selle mõju saavutab ksenoon sidudes ennast ensüümi hüdrofoobse pooriga ja takistades sellega ensüümil aktiivsete konformatsioonide moodustamise.

Unustamise soodustamise võimalik alus

N-metüül-D-aspartaadi retseptori aktivatsiooni peetakse oluliseks CA1 LTP induktsioonis. N-metüül-D-aspartaadi retseptorite vahendatud neurotransmissiooni depressioon, mille kutsub esile ksenoon (vähemalt rottide hippokampuse neuronite kultuurides) võib põhjustada ka LTP, mida seostatakse õppimise ja mäluga, blokeerimise.

Ksenoon kuluartiklina

Ksenooni saadakse küll hapniku töötlemise kõrvalsaadusena, kuid see on üsna energiakulukas protsess.
Valmis narkoosigaasisegu 1 liiter maksab Euroopas 10–15 eurot.
Ksenooni kulu on operatsioonide lõikes varieeruv, pikemaid operatsioone selle meditsiinigaasiga peetakse tasuvamateks, nii võib ühe inimese koletsüstektoomia käigus olla ksenooni kulu 15,6 liitrit, märkimisväärse osa saab rasva sisaldavad koed.
Ksenooni ei manustata üksikainena kuna tema anesteetiline võimekus on liiga nõrk. Seda manustatakse koos opioididega nagu fentanüül ja sufentaniil.

Toime lümfoid(-immuun)süsteemile

Ksenooni toimeid lümfoid(-immuun)süsteemile on vähe uuritud. Arvatakse toetudes anesteetilise potentsiaali võimalikele molekulaarsetele alustele ja plasma tsütokiinide ja adhesioonmolekulide põhjal, et ksenoon (70% ksenooni 30% hapnikku) võib moduleerida normaalse anatoomia ja füsioloogiaga inimeste immuunvastuseid põletiku suunas.

Toime südame-veresoonkonnale

Katsed näriliste, koerte ja sigadega näitavad õigeaegselt (liigiti erinev) manustatud ksenooni võimalikku südamelihast säästvat toimet isheemia korral.

Toime patoloogilistele kudedele

Ksenooni toimet patoloogilistele kudedele on vähe uuritud.

In vitro toimed rakukultuuridele

In vitro närvirakkude kultuuridel takistab ksenoon indutseeritud hüpoksia järgset närvirakkude apoptoosi.
Roti embrüoloogilise aju esmaste astrogliia rakkude töötlemine ksenooniga kutsus esile rakutsükli tardumise, metafaasi blokeeringu.

Ajaloolist

Ksenooni avastasid 12. juulil 1898 Inglismaal šoti keemik William Ramsay ja inglise keemik Morris Travers.
1939. aastal testisid Albert R. Behnke jun. ja Yarbrough allveelaevaga sukeldujatel mitmeid gaasisegusid ja tuvastasid, et ksenoon ei ole kõlbulik nimetatud valdkonnas kasutamiseks, kuid järeldasid, et seda saaks kasutada anesteesias.
1941. olevat Lazharev Venemaal uurinud ksenoonanesteesiat.
Esimeseks hiirtel läbi viidud ksenoonanesteesia kohta avaldatud uurimuseks peetakse J. H. Lawrence'i 1945. aastal avaldatud raportit.
Esimese kirurgilise ksenoonanesteesia läbiviijaks 1951. aastal peetakse Stuart C. Cullenit.