氙氣在老年患者手術(shù)麻醉中的應(yīng)用前景

張紅婷

撫順市第二醫(yī)院(遼寧 撫順 113000)

氙氣是一種化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定的惰性氣體，不燃燒、不助燃、不會爆炸，無色無味，常用來作為氙光燈的填充氣源，現(xiàn)也被醫(yī)學(xué)上用來作全身麻醉劑，2000年俄羅斯批準(zhǔn)氙氣作為麻醉藥物應(yīng)用于臨床，2005年德國也將氙氣列為臨床麻醉藥物，同樣在2007年歐洲藥品管理局也做出了批準(zhǔn)，同意氙氣在歐洲應(yīng)用于臨床麻醉?，F(xiàn)今醫(yī)學(xué)發(fā)展迅速，人類壽命普遍延長，老年人數(shù)量比上個世紀(jì)增長許多，當(dāng)然老年患者也隨之增加，一些疾病通過手術(shù)治療才是最佳手段，所以老年患者手術(shù)麻醉也成為了臨床需要關(guān)注的重要問題。老年患者機(jī)體儲備能力低、患有多種基礎(chǔ)性疾病等因素使手術(shù)麻醉風(fēng)險增加，其手術(shù)過程的并發(fā)癥發(fā)生率比青壯年人群高，并且手術(shù)死亡率也相對較高。經(jīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，氙氣作為一種非鹵代麻醉藥物，無毒無刺激性，它的誘導(dǎo)快、蘇醒快、能保護(hù)器官和神經(jīng)系統(tǒng)等特性，對老年患者手術(shù)的安全性提供了保障。以下將對氙氣的性質(zhì)和麻醉機(jī)制，氙氣作為麻醉劑對老年患者的應(yīng)用優(yōu)勢及其臨床應(yīng)用進(jìn)行闡述。

1 氙氣的性質(zhì)和作用機(jī)制

氙氣Xenon，元素符號Xe，無色無臭無味的稀有氣體，熔點(diǎn)-111.9℃，沸點(diǎn)(-107.3±3)℃。氙氣沒有毒性，被人體吸入后不會產(chǎn)生毒副作用，且以原形排出，但吸入的濃度較高時可能會造成窒息。氙氣化學(xué)性質(zhì)極不活潑，以單原子形式獨(dú)立存在于大氣中，在空氣中含量約為0.00087%，具有惰性氣體所有性質(zhì)，幾乎不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不燃燒、不助燃、不會爆炸，不會污染環(huán)境，是一種安全性非常高的氣體。1951年《科學(xué)》雜志發(fā)表的一篇論文稱首次完成了氙氣的動物實(shí)驗(yàn)和人體實(shí)驗(yàn)，該論文提到氙氣麻醉的誘導(dǎo)迅速，血流動力穩(wěn)定，蘇醒快等特點(diǎn)。氙氣用于臨床麻醉最早的報道見于1980年，2001年其作為吸入麻醉劑被開始大量應(yīng)用[1]。在不斷的臨床使用中氙氣的優(yōu)良特性被更多地發(fā)現(xiàn)，使得它重新被各國研究者所重視。Nakata等指出，在不排除異氟烷的干擾下，氙氣最低肺泡有效濃度為63%。在體內(nèi)無代謝過程，對組織和器官無毒性副作用，作為麻醉藥物是比較安全的[2]。

氙原子最外層有8個電子，能夠阻止共價結(jié)合，而其又有吸引周圍的分子的極化性?，F(xiàn)在臨床常用的靜脈麻醉和吸入麻醉藥物的麻醉機(jī)制是通過激動γ氨基丁酸受體來增加抑制疼痛的作用。而氙氣作為氣體性吸入麻醉藥其麻醉機(jī)制一般被認(rèn)為是通過拮抗N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體亞型-谷氨酸鹽受體，從而發(fā)揮麻醉作用，減少疼痛達(dá)到鎮(zhèn)痛效果，該作用為非拮抗性，因此麻醉使用的氙氣最終會回歸大氣循環(huán)[3]。

2 氙氣作為麻醉劑對老年患者的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 快速誘導(dǎo)和蘇醒

氙氣的血?dú)夥峙湎禂?shù)非常低，同樣非常低的還有氙氣的脂溶性，這使得氙氣的誘導(dǎo)時間和蘇醒時間比其他麻醉藥短[2]。以老年患者為研究對象表明，氙氣麻醉的呼氣末濃度上升比異氟醚更快，在誘導(dǎo)時間上，氙氣的71秒明顯要優(yōu)于異氟醚的141秒。在與七氟烷的對比實(shí)驗(yàn)中，無論是從睜眼時間和拔管時間，還是從定向性的恢復(fù)、聽從命令的時間等臨床觀察的數(shù)據(jù)對比來看，也是氙氣麻醉的效果要優(yōu)于七氟烷。

2.2 器官保護(hù)作用

氙氣麻醉能保護(hù)心血管穩(wěn)定，因?yàn)槲腚瘹饣静挥绊懶募〖?xì)胞鈉、鉀、鈣等離子的流動。氙氣麻醉在對合并心血管患者的手術(shù)中保持心功能穩(wěn)定的表現(xiàn)尤其突出。氙氣麻醉有利于保護(hù)心功能，老年患者多數(shù)伴有基礎(chǔ)性疾病、心肺功能不全等，因此更適宜用吸入氙氣的麻醉方法。觀察患者吸入氙氣過程中心電圖、心臟指數(shù)、血壓及全身血管阻力的變化情況，統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，上述指標(biāo)均沒有顯著變化。通過家兔局部心肌缺血灌注模型實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，氙氣組梗死面積小。還有研究顯示氙氣麻醉能減少病人的心肌梗死面積，以及引發(fā)心臟的適應(yīng)功能[4]。氙氣能夠保護(hù)心肌組織在非致命性缺血時不形成梗死灶。通過對動物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，在嚙齒動物的缺血性再灌注損傷模型中，吸入氙氣法具有保護(hù)腎臟作用。在對大鼠進(jìn)行同種異體腎移植手術(shù)試驗(yàn)時，可增強(qiáng)大鼠腎小管細(xì)胞增殖，減少腎小管細(xì)胞凋亡及炎癥，與對照組相比，應(yīng)用氙氣治療組抑制T細(xì)胞浸潤及纖維化效果顯著，可有效阻礙慢性移植腎病發(fā)展，對腎功能的改善有積極作用。這對老年患者且伴有腎功能疾病者具有相當(dāng)好的保護(hù)作用[5]。

2.3 神經(jīng)保護(hù)作用

氙氣能降低興奮性神經(jīng)毒性，這可能是其能保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)制之一，另外能夠穩(wěn)定腦灌注壓也是能其起神經(jīng)保護(hù)作用的一個原因。氙氣可非競爭性抑制NMDA受體，增加細(xì)胞鈣離子內(nèi)流，抑制興奮性毒性的關(guān)鍵毒性，阻止神經(jīng)細(xì)胞的死亡[3]。同時氙氣不會升高顱內(nèi)壓，也不會使腦血流量增加，美國麻醉師協(xié)會有實(shí)驗(yàn)研究表明，氙氣吸入只能引起白質(zhì)灌注量的增加，而不會增加灰質(zhì)的灌注量，這說明氙氣麻醉方法對腦內(nèi)不同區(qū)域血流動力學(xué)的影響不同，能夠增加安全性。氙氣作為NMDA受體拮抗劑，可降低應(yīng)激狀態(tài)下急性神經(jīng)元損傷。一項(xiàng)臨床試驗(yàn)對心臟驟停的昏迷患者做顱腦核磁共振，比對氙氣治療和常規(guī)治療的核磁共振成像，氙氣對照組腦白質(zhì)損傷面積比常規(guī)組損傷面積小。氙氣在基因表達(dá)方面，對抗凋亡基因Bcl-xL起上調(diào)作用，對促凋亡基因Bax起下調(diào)作用，說明氙氣在其中發(fā)揮的是負(fù)性阻礙作用，而起神經(jīng)保護(hù)作用的可能機(jī)制是抗凋亡。此外，氙氣對神經(jīng)系統(tǒng)的保護(hù)作用還與鈣離子依賴機(jī)制有一定的關(guān)系，并且神經(jīng)預(yù)處理效應(yīng)也對保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)有積極作用。

2.4 穩(wěn)定循環(huán)特性

氙氣對循環(huán)系統(tǒng)影響較小，在維持心血管功能的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)中，氙氣麻醉比異丙酚麻醉更穩(wěn)定，氙氣麻醉的患者心血管系統(tǒng)波動小，只表現(xiàn)為心率降低，提供更高水平的動脈壓，而無心功能不全癥狀產(chǎn)生，這就提高了老年患者麻醉的安全性和有效性。與瑞芬太尼合用，能降低心率和心輸出量，增加血中兒茶酚胺等分泌，使外周血管阻力升高。神經(jīng)外科手術(shù)中，氙氣麻醉的方法對腦血管反應(yīng)性沒有影響，也不會影響腦血流量[6]。

2.5 有效的鎮(zhèn)痛作用

氙氣有鎮(zhèn)痛作用。有研究顯示，百分之三十的氧氣與百分之七十的氙氣混合使用，可起到較好的麻醉效果，同比例的氧氣與氧化亞氮也可達(dá)到相近的麻醉深度，手術(shù)過程中用芬太尼來穩(wěn)定循環(huán)，比較氙氣組和氧化亞氮組芬太尼使用量，氧化亞氮組用量較大[7]。在多模式疼痛試驗(yàn)中，氙氣的鎮(zhèn)痛效果明顯強(qiáng)于氧化亞氮。氙氣的鎮(zhèn)痛作用主要是通過與NMDA受體上的谷氨酸結(jié)合，阻斷了由外周向中樞傳遞痛感。

2.6 氙氣不影響肺的順應(yīng)性

氙氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，是一種惰性氣體，因此，人體吸入后，不會進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，也幾乎不參加體內(nèi)的任何化學(xué)反應(yīng)，吸入后仍以原形態(tài)經(jīng)肺呼出，不會引起高熱反應(yīng)。研究表明，老年患者手術(shù)時采用氙氣麻醉對肺功能無明顯影響[8]?；陔瘹獾姆N種優(yōu)勢，可將其運(yùn)用于其他手術(shù)過程中，由于其對肺部功能幾乎沒有影響，在臨床上也會用吸入氙氣的麻醉方式來給患有慢性肺病且伴有多種基礎(chǔ)疾病的患者進(jìn)行麻醉?；寄c梗阻的老年人不能用氙氣麻醉，特別是伴有慢性肺疾的老人，因?yàn)殡瘹鈺谀c腔等內(nèi)臟的中空處滯留。

3 臨床應(yīng)用

本世紀(jì)初，俄羅斯、德國相繼批準(zhǔn)氙氣作為麻醉劑用于臨床，歐洲藥品管理局也做了同樣的決定。但因氙氣生產(chǎn)成本高，運(yùn)輸要求高，導(dǎo)致其價格居高不下，已經(jīng)影響到其在臨床上的應(yīng)用與發(fā)展[9]。近年也有研究人員提出回收氙氣的方法，如采用物理方法將氙氣與氧氣、氮?dú)獾确蛛x，回收的氙氣進(jìn)行再利用，但回收方法還需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。上世紀(jì)末有研究人員用氣相色譜法對飽和氙氣的血液進(jìn)行分析，測得血?dú)夥峙湎禂?shù)為0.115，按所測數(shù)值來看，在目前所用的吸入麻醉劑中，氙氣是血?dú)夥峙湎禂?shù)最低的。吸入氙氣和其他麻醉藥臨床效果對比分析，結(jié)論是采用氙氣麻醉的患者，無論是在反應(yīng)時間、睜眼時間還是拔管時間上，均較其他藥物更短。根據(jù)氙氣的藥理學(xué)特點(diǎn)并結(jié)合臨床觀察得知，氙氣用于全身麻醉時患者蘇醒速度與吸入其他麻醉藥的患者相比較快。臨床上，氙氣也被應(yīng)用于磁共振成像，成像效果好，對于發(fā)現(xiàn)肺部疾病有很大幫助，對于手術(shù)前對肺部情形的檢查判斷大有益處，也為麻醉醫(yī)師在術(shù)中對呼吸系統(tǒng)有了更清晰的認(rèn)識?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)對氙氣臨床研究與應(yīng)用的重視程度越來越高，氙氣將更好地為現(xiàn)代醫(yī)療服務(wù)。

4 小結(jié)

氙氣作為吸入麻醉劑，來自大氣，歸于大氣，對環(huán)境無污染。它的誘導(dǎo)快、蘇醒快、能保護(hù)器官和神經(jīng)系統(tǒng)、有效鎮(zhèn)痛、對肺的順應(yīng)性無影響等特性，都是其成為理想吸入麻醉劑的原因。隨著年齡的增加、身體機(jī)能的衰退、心肺功能的下降、基礎(chǔ)疾病的合并增多，使老年患者麻醉耐受能力相比于青壯年差。氙氣麻醉劑為非拮抗性質(zhì)，其自身的惰性導(dǎo)致不會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，這就使不良反應(yīng)減少，對于老年患者來說，是一種非常理想的手術(shù)麻醉劑，隨著研究的深入，其應(yīng)用前景將更為廣闊。

然而氙氣是一種稀有氣體，空氣中含量微少，不易獲取，為節(jié)約用量，臨床趨向于緊閉式環(huán)路低流量方式進(jìn)行麻醉。氙氣的分離提純成本較高，因氙氣的惰性性質(zhì)，與其他物質(zhì)很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故不能用化學(xué)方法來制造氙氣。目前，全世界來看，可供醫(yī)用的氙氣總量僅為其年產(chǎn)量的十五分之一，滿足不了臨床需要，因此在臨床上大規(guī)模使用還需解決其分離提純問題。同樣，氙氣在臨床上的推廣，還要解決氣體輸送問題，輸送系統(tǒng)的材質(zhì)、設(shè)備、回收利用裝置等的進(jìn)一步研發(fā)，也將影響其在臨床上的使用范圍。