吸入性麻醉药(inhalational anesthetics)是挥发性液体或气体的全麻药,经呼吸道吸入给药。前者如乙醚(ether)、氟烷(halothane)、恩氟烷(enflurane)、异氟烷(isoflurane)地氟烷(desflurane)和七氟烷(sevoflurane)等。后者如氧化亚氮(nitrous oxide,又称笑气)。给药后由呼吸道经肺泡吸收,麻醉深度可通过对吸入气体中的全麻药浓度(分压)进行调节控制并维持满足手术需要的深度。
【体内过程】吸入性麻醉药均为脂溶性高的挥发性液体或气体,容易透过肺泡的生物膜吸收,分 布至中枢神经系统(脑组织)。依据量-效关系,吸入性麻醉药浓度越高,吸收速率越快。全麻越迅速, 跨越外科麻醉期四期分级的速度越快。
在常压(一个大气压)下,能使50%患者痛觉消失的肺泡气体中全麻药的浓度称为最小肺泡浓度(minimal alveolar concentration, MAC)。各种吸入性全麻药都有恒定的MAC值,数值越低,该药物的麻醉作用越强。此外,肺通气量和肺部的血流量也呈正比例影响吸入性麻醉药的吸收量和速率。
全麻药以气体状态经肺泡吸收入血,经血液转运进入脑组织,依据量-效关系而产生效应,即药物经过气-血与血-脑过程(由肺泡气经血转运到脑组织)而发挥作用。全麻药在血中的溶解度通常用血中药物浓度与吸入气体中药物浓度达到平衡时的比值即血/气分布系数表示。血/气分布系数大的药 物,在血液中溶解度大,溶解量大。因此,肺泡、血中和脑内的药物分压上升比较缓慢,麻醉诱导时间长。血/气分布系数小的药物,在血液中溶解度小,溶解量小,在肺泡气、血中和脑内的药物分压能快速提高,麻醉诱导时间较短。
麻醉药物吸收后随即分布转运到各个器官,其分布药量和速率依赖于该器官的血流供应量。在休息状态时每分钟的平均流量,每100g脑组织为54ml,而肌肉只有3~4ml,脂肪组织更少,因此麻醉药进入脑组织比进入肌肉和脂肪的速率快。脂溶性高的全麻药容易进入类脂质含量丰富的脑组织, 血中药物浓度与脑组织中药物浓度达到平衡时的比值即脑/血分配系数,脑/血分配系数大,进入脑组织的药量大,麻醉效应强而持久。
当停止给药后,机体组织中未经代谢的原形药物随血流经过肺泡排出,脑/血和血/气分配系数较低的药物易被血液带走,苏醒快,相反则苏醒慢。
全身血液每半分钟可通过肺一次,因此吸入性麻醉药由肺进入血液极快,肺的通气量正常时,麻醉药从肺排出也较快。常用吸入性麻醉药的特性比较见表13-1。
表13-1 吸入性麻醉药的特性比较
乙醚 | 氟烷 | 恩氟烷 | 地氟烷 | 七氟烷 | 氧化亚氮 | |||
血/气分布系数 | 12. 10 | 2.30 | 1. 80 | 0.45 | 0.69 | 0.47 | ||
脑/血分布系数 | 1. 14 | 2. 30 ~3..50 | 1. 45 | 1. 30 | 1. 70 | 1. 06 | ||
MAC(%) | 1. 92 | 0. 75 | 1. 68 | 6.00 | 1. 71 | 100.00 | ||
诱导用吸入气浓度(%) | 10. 0~30. 0 | 1.00 ~4. 00 | 2.00~2.50 | 6.00~12.00 | 0.50~5.00 | 80.00 | ||
维持用吸入气浓度(%) | 4. 00 ~5. 00 | 1. 50~2. 00 | 1. 50~2. 00 | 3. 00~10. 00 | 0. 50~3. 00 | 50. 00~70. 00 | ||
诱导期 | 很慢 | 快 | 快 | 快 | 快 | 快 | ||
骨骼肌松弛 | 很好 | 差 | 好 | 好 | 好 | 很差 |
【作用机制】全麻药作用机制有各种学说,目前尚未有定论。脂质学说是各种学说的基础,其依据是化学结构各异的全麻药均有较高脂溶性,且脂溶性越高,麻醉作用越强。据此认为脂溶性较高的全麻药容易溶入神经细胞胞膜的脂质层,引起胞膜物理和化学性改变,使膜受体蛋白及钠、钾通道发生构象和功能的改变,影响神经细胞除极或递质的释放,由此广泛抑制神经冲动的传递,引起全身麻醉的效应。随着研究手段的改进,全身麻醉的作用机制从最初的“脂质学说”发展到现在的“蛋白质学说”,即全麻药可与中枢神经系统中许多靶位相结合而发挥作用,并进一步证实这些靶位主要是配体门控离子通道。全麻药可以通过抑制兴奋性突触和增强抑制性突触的传递功能而发挥作用,其特异性的机制是干扰配体门控离子通道的功能。中枢抑制性神经递质GABA的受体GABAA受体组成神经细胞膜上的Cl一通道,绝大多数的全麻药都可以与GABA受体上的一些特殊位点结合,提高GABAA受体对GABA的敏感性,增加Cl一通道开放,使细胞膜超极化,导致中枢神经系统的抑制而产生全身麻醉的效应。全身麻醉药的镇痛作用与GABAA受体、NMDA受体、甘氨酸受体、阿片受体和神经元烟碱受体有关。
【吸入麻醉分期】吸入麻醉时,给药剂量与麻醉深度有明显的量-效关系并有相应特征性表现,为了掌控临床麻醉的深度和避免过度麻醉的危险,常以麻醉分期最明显的乙醚麻醉为代表,将麻醉深度分为四期,简介 如下:
第一期(镇痛期)是指从麻醉给药开始到患者意识完全消失,出现镇痛及健忘的麻醉状态,这与大脑皮质和网状结构上行激活系统受到抑制有关。
第二期(兴奋期)是指从意识和感觉消失到第三期即外科麻醉期开始。患者表现为兴奋躁动、呼吸不规则、血压不稳定,是皮质下中枢脱抑制的表现。第一、二期合称为麻醉诱导期,在诱导期内,容易出现喉头痉挛、心搏骤停等麻醉意外,不宜做任何手术或外科检查。现今常用诱导麻醉快速达到外科麻醉期。
第三期(外科麻醉期)患者恢复安静,呼吸和血压平稳为本期开始的标志。随若麻醉再加深,皮质下中枢(间脑、中脑、脑桥)自上而下逐渐受到抑制,脊髓则由下而上被抑制。外科麻醉期可细分为四级,一般手术都在第三级进行,在临近麻醉的第四级时出现呼吸明显抑制,发绀,血压下降,表明麻醉深度涉及延髓生命中枢,应立即停药或减量。
第四期(延髓麻醉期)时呼吸停止,血压剧降。如出现延髓麻醉状态,必须立即停药,进行人工呼吸,心脏按压,争分夺秒全力进行复苏。
上述分期是早期单用乙醚麻醉的典型四期分期的表现。现在临床常用诱导麻醉(多药复合麻醉),目的是避开可产生麻醉意外的麻醉第一、二期,快速进入外科麻醉期。因而,麻醉分期尤其是麻醉第三、四期的表现仍有重要意义,可衡量临床各种麻醉的深度,防止麻醉过深而发生意外。临床上吸入性全身麻醉经常维持在三期的一至二级,手术完毕停药后,患者将沿着与麻醉相反的顺序逐渐恢复,但通常没有第二期的兴奋期表现。

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