吸入麻醉(李辉)

吸入麻醉南方医科大学附属小榄医院麻醉科李辉吸入麻醉概述吸入全身麻醉作用机制理解吸入麻醉相关几个重要概念吸入麻醉药代动力学概述吸入麻醉是指挥发性麻醉药或麻醉气体经呼吸系统吸入，抑制中枢神经系统而产生全身麻醉的麻醉方法使用最早的全身麻醉方法，1846年10月16日，乙醚麻醉可控、安全、有效、体内代谢分解少方式多样：开放吸入、低流量麻醉、循环紧闭麻醉理想的吸入麻醉药麻醉作用可逆，无蓄积安全范围广麻醉作用强，可使用低浓度诱导及清醒迅速、舒适、平稳化学性质稳定，与其他药物接触不产生毒性物质体内代谢率低，代谢产物无毒性无燃烧爆炸性产生良好的肌肉松弛能抑制不良的自主神经反射有松弛支气管作用无臭味，对呼吸道无刺激作用对呼吸、循环抑制轻不增加心肌对儿茶酚胺的应激性对肝肾无毒性无依赖性及成瘾性无致癌及致畸性理想的吸入麻醉药吸入全麻的作用机制目前假说较多，确切机制尚未完全阐明吸入麻醉药结构的多样性，说明麻醉药并非作用于单一特定的受体部位（中枢、脊髓、外周神经）吸入麻醉剂与静脉麻醉剂、局麻药之间可能存在重叠吸入麻醉药最终作用部位，可能是特定神经元的膜蛋白印象：吸入麻醉药抑制神经系统的兴奋性，强化神经系统的抑制性最小肺泡气有效浓度(MAC)定义：在一个大气压下，50％的动物在伤害性刺激不发生体动时肺泡气中吸入麻醉药的浓度。当吸入麻醉药达0.6MAC以上时就具有很好的意识消失和遗忘作用，因此建议临床应用时应达到0.6MAC以上半数苏醒肺泡气浓度(MACawake50)半数苏醒肺泡气浓度(MACawake50)是指50%患者对简单指令能睁眼时的肺泡气吸入麻醉药浓度，可视为患者苏醒时脑内麻醉药分压，大约为1/4-1/3MAC。MACBARMACBAR是指阻滞自主神经反应时的肺泡气吸入麻醉药浓度，相当于1.7MAC。七氟烷的MACBAR为2.2MAC。MAC特点为效价强度，镇痛ED50可反复、频繁、精确测定，反映脑内分压量效曲线陡，1.3MACED95，常用各吸入全麻药入MAC“相加”种属、性别、昼夜、甲状腺功能、刺激种类、麻醉持续时间以及PaCO2和PaO2的轻度变化均不影响MAC而年龄、妊娠、体温、联合用药等影响之MAC用途1.反映脑内全麻药分压2.比较吸入全麻药的强度3.了解药物相互作用4.可定出“清醒MAC”、“气管插管MAC”5.计算药物的安全界限：通过测定呼吸、循环抑制的MAC，除以镇痛MAC即得MAC的影响因素种属、刺激种类、酸碱状态、麻醉时程，性别，PH等对MAC无明显影响；使MAC上升的因素：体温高(不大于42℃)；高钠；CA上升；长期嗜酒；使MAC下降的因素：体温低；低钠；妊娠；低O2；低Bp；老年人；CA下降；术前服镇静药；术前大量饮酒；某些药物；0.65MAC1.0MACMACawakeED952MAC恩氟烷1.091.680.672.203.36异氟烷0.751.160.461.512.32氧化亚氮65.0101.041.0131.0202.0七氟烷1.111.710.682.223.42常用麻醉药的MAC、ED95、及MACawake值麻醉环路麻醉环路：环路的容积一般为7L，包括3L的气囊，2L的二氧化碳吸收装置，2L的螺旋管及其附件吸入麻醉药转运新鲜气×血挥发器环路肺组织脑病人呼气枝吸气枝排出气＝0.8L/minMV＝6L/minFi＝1%F1＝1L/minVD＝6%新鲜气RF＝5L/minFA＝0%供应：挥发器浓度×新鲜气流量＋呼出气浓度稀释：环路内容积运离：吸呼浓度差×通气量漏气和泄气×呼出气浓度影响吸入浓度的因素吸入气麻醉药浓度（FINS）在上升过程中接近吸入浓度（FINF）的速度取决于气体流量和环路容积吸入气麻醉药浓度影响因素影响吸入气麻醉药浓度的因素忽略呼吸回路的漏气，钠石灰对吸入麻醉药的吸收和降解，以及呼吸死腔等因素后影响Fi的主要因素有：1)挥发罐的开启刻度2)新鲜气流量；3)FA的大小；4)每分钟通气量。吸入气浓度简化模型公式新鲜气流量×挥发罐开启浓度＋重吸入流量×呼气浓度吸入气浓度=--------------------------------------每分通气量重吸入流量=（每分通气量－新鲜气流量）新鲜气流量每分通气量时，新鲜气流量按每分通气量计算注：挥发罐开启浓度并不等同于吸入气浓度！！方程是个简化模型，有助于理解。吸入气体浓度的实际过程较复杂，主要的误差来源应该为。1.麻醉机风箱的类型，2.实际排出的气体为新鲜气体与重吸入气体的混合物，3.氧气被消耗，呼出的CO2被钠石灰吸收。4.以分钟做为计时单位，忽略了吸气与呼气的区别，即排气阀吸气时是关闭的。5.新鲜气流量每分通气量时，还有重复吸入。比如吸呼比为1：2时，新鲜气流量至少要为每分通气量的3倍，且风箱内不发生气体混合的情况下，重吸入量才有可能为零。加深麻醉1、加深麻醉（使FiFA）（1）将吸入麻醉药挥发罐刻度开大；（2）将新鲜气流量/每分通气量之比加大例1－1：男，50kg，VT＝0.5L，R＝12次/min,MV＝6.0L/min，开始吸入异氟烷，FGF＝1L/min，VD＝1.15％。异氟烷Fi=（1x1.15+5x0/6=0.19％显然，低流量和低刻度对加深麻醉没有什么作用。例1－2：同一病人，假如一开始就将挥发罐开至5％，而其他参数不变。则：异氟烷Fi=（1x5+5x0）/6=0.83％加大挥发罐开启刻度能增加Fi，加深麻醉。但使用低流量时，即使将挥发罐开启到最大，加深麻醉的效果仍不显著。例1－3：同一病人，如果一开始就将新鲜气流量调为每分钟6L或更大，挥发罐开启至5％：异氟烷Fi=（6x5+0x0]/6=5％可见要迅速加深吸入麻醉，在开大挥发罐的同时，使用高流量新鲜气也是重要的。例2：男，10Kg，VT＝0.1L，R＝20/min，MV＝2.0L/min，FL＝1.0L/min，VD＝5.0％。异氟烷Fi=（1x5+1x0）/2=2.5％通过比较例1－2和例2，可见通过调节新鲜气流量来调控Fi的实质是要调节新鲜气流量/每分通气量之比值。减浅麻醉与加深麻醉相似（但方向相反），减浅麻醉可通过下列两个方法实现：（1）将挥发罐关小或关闭；（2）将挥发罐关闭，同时将新鲜气流量加大。例3－1：50kg，VT＝0.5L，R＝12次/分，MV＝6.0L/分，吸5％异氟烷已三小时，现FL＝0.5L/min，FA=2.0％。再经10分钟手术完成，需减浅麻醉。若只关闭挥发罐，则：异氟烷Fi=（0.5x0+5.5x2)/6=1.83％，可见关闭挥发罐可使麻醉减浅（FiFA）。但在低流量时仅关闭挥发罐麻醉减浅的速度很慢。例3－2：同一病人若在关闭挥发罐的同时还将新鲜气流量加至6L或更大，则：异氟烷Fi=（6x0+0x2)/6=0％，此时麻醉的减浅才达最快速度。为减浅麻醉关闭吸入麻醉药挥发罐时，还需要检查新鲜气流量。也就是要问您自己：您的麻醉药真的停了吗？！挥发性麻醉药气体量计算其液体量公式当地大气压室温麻醉药分子量液态麻醉药比重（液态麻醉药产生气体量76027327310004.22)1mlml由挥发性麻醉药气体量计算其液体量气态方程：麻醉药所产生气体量所需麻醉药蒸汽剂量所需液态麻醉药剂量ml1分子量及密度（比重）常用于计算挥发性麻醉药由液态变为气态的量1mol的任何物质都含有相等的分子数(6.023×1023，Avogadro常数），标准状态下（0℃、1个大气压）等容积的气体含有相等的分子数，1mol容积都是22.4L例如1ml液态氟烷挥发出227毫升蒸汽气体）气体（室温（分子量）（密度）℃ml2022727329310004.224.19786.11消耗的吸入麻醉药量计算公式消耗的吸入麻醉药量=新鲜气流量（ml）×挥发器的刻度×吸入时间（min）/每ml吸入麻醉药液体所产生的蒸汽量例如恩氟烷：使用1.5%，气流2L/min，1小时消耗恩氟烷9.1ml。计算如下1ml液态七氟烷产生蒸汽150ml，使用2%，流量2L/min,1h,消耗量mlml09.919860015.010002液体产生的蒸汽量）（每mlml8液体产生的蒸汽量）（每1506002.010002麻醉药麻醉时间（min)气流量0.2L/min1.0L/min2.0L/min4.0L/min6.0L/min异氟烷(ml)304.05.88.012.316.7606.39.613.922.330.7七氟烷(ml)303.36.310.117.625.2604.910.918.233.047.8不同气流量下维持肺泡气浓度为1MAC时所需液体麻醉药肺泡气麻醉药浓度供应：吸入浓度（吸呼差）×肺泡通气量稀释：功能残气量第二气体效应(浓缩)运离：弥散（弥散性×面积）×肺血流肺泡血中麻醉药分压供应：肺泡气浓度×肺血流量稀释：溶解度（血/气）×血容量运离：组织弥散×组织血流血量血气分配系数普通所谈到的血╱气分配系数是指麻醉剂的比较溶解度在二种不同的相或状态下(指气体与液体这两相)，血与气达到平衡时的状况。比如以异氟烷来说，它的血╱气分配系数是1.4，这代表达到平衡时溶解在血中的异氟烷是1.4倍高于气体状态，而不是指血中的分压高于气体。所谓平衡状态是指两相的分压相同之下的溶解情形。换句话说分配系数代表两相的比较容量。因此异氟烷的血╱气分配系数1.4，代表每一公升的血与气做比较，血能够容纳1.4倍多于气体的异氟烷。血/气分配系数的影响血气分配系数：即血液的溶解度，反映了麻醉药对两相的相对亲和力，它是麻醉药在两相中达到平衡后在两相中的分配比值血气分配系数越大，麻醉药的摄取就越多，FA/FI就越低地氟烷0.42氧化亚氮0.47七氟烷0.69异氟烷1.49安氟烷1.90氟烷2.54血/气分配系数影响诱导期FA/FI体内摄取FA/FI曲线本身代表的只是在某一吸入浓度时相对的肺胞浓度，而不是代表体内摄取的过程。真正代表体内摄取过程的是FA/FI曲线上面的部份而不是FA/FI本身，这因为吸入与呼出之差才是真正的体内摄取，因此用1–FA/FI才真正代表体内的摄取。不管用那一种吸入性麻醉药，一开始FA/FI曲线上升的很快，但这FA/FI曲线的上升并不代表吸入性麻醉药体内摄取的增加。当吸入的麻醉药经过气管进入肺内时，在肺胞膜之前存在着一个大空间，也就是功能性肺残气量空间，开始时为了填充这空间，FA/FI曲线上升得很快。而填充这一大空间时，吸入浓度被原来存在于这空间内的气体稀释，也就没有太多的体内摄取，因而呼出浓度上升得很快。在FA/FI图中，FA/FI曲线本身并不代表体内的摄取，真正的体内摄取应该是1-FA/FI的部份。(开始时FA/FI曲线的快速上升只代表肺残气量内的洗入，体内摄取量由零开始，在肺残气量内的洗入完成时达到最高点，然后由于混合静脉血中麻醉气体浓度的逐渐上升减少了其与吸入浓度间的差距，因而减少体内摄取量。)麻醉气体的体内摄取量在一定吸入浓度下，随时间的经过变化并不大，但会徐缓地减少。这是因为混合静脉血中的麻醉浓度慢慢在增高，减少了吸入浓度与混合静脉血中浓度差距而致。摄取分率的概念摄取分率的概念，摄取分率=1-FA/FI，摄取分率随时间的变化慢慢减少，可以由麻醉气体监测上得到的数字来计算，也可以查书得到他的平均值。体内摄取量(ml/min)=(FI–FA)V=FIV-FI(FA/FI)V=(1-FA/FI)xFIxVV=每分钟肺胞通气量或肺胞换气量用气体监测仪获得的呼出浓度(Cexp)与吸入浓度(Cins)之比来近似摄取分数，即：摄取分率1-FA/FI=1-Cexp/Cins几种常用麻醉气体的摄取分数的平均值摄取分率：Initial2ndHour3rdHour氟烷0.500.400.35异氟烷0.400.350.30地氟烷0.20(0.15)0.150.12氧化亚氮0.15(0.10)0.100.08氨氟烷0.400.