吸入性麻醉药对心肌的保护作用及机制研究进展

麻醉是临床手术顺利开展的重要的必不可少的手段，近年来随着人民群众对自身健康以及手术舒适和安全的不断追求，以及医学临床手术和麻醉药物的不断更新和进步，使得麻醉在手术中的重要性获得了较为广泛的重视和关注。有研究指出吸入麻醉药对缺血性心肌损伤具有直接的保护作用，尤其是吸入性麻醉药能够减少心肌氧耗量，从而使得合并缺血性心肌患者在手术过程中能够较好的维持氧的供需平衡，从而为临床围术期缺血性心功能障碍患者的顺利手术和预后恢复保驾护航。为此本文试就吸入性麻醉药对心肌的保护作用及机制研究进展展开综述讨论。

吸入性麻醉药的介绍

吸入性麻醉药（inhalationanaesthetics）是挥发性液体或气体，前者如乙醚、氟烷、异氟烷、恩氟烷、七氟烷等，后者如氧化亚氮等。研究表明吸入性麻醉药需要经肺泡动脉入血再到达脑组织并阻断其突触传递功能，从而达到全身麻醉的效果。目前临床对其作用机制的研究尚无完全统一的标准，但较多的观点都基于脂溶性学说。国内外相关的实验和研究也表明各种吸入性麻醉药物虽然在化学结构上差异明显，但其效果却与其脂溶性存在明显的相关性：即吸入性麻醉药物的脂溶性程度越高，其麻醉效果越明显。现代医学理论认为造成这一现象的主要原因在于吸入性麻醉药能够溶入细胞膜的脂质层，从而扰乱其脂质分子的正常排列，使得膜蛋白质、钠通道以及钾通道出现结构变化并引起功能改变，从而使得神经细胞的除极过程受到抑制，进而对神经冲动的产生、传递产生了广泛的抑制，最终实现全身麻醉。目前临床常见的使用率较高的吸入性麻醉药主要包括了：①麻醉乙醚，为无色澄明易挥发液体，易燃，有特异臭味，不仅易溶于醇，油脂等，而且也能溶于水。国内外相关动物研究表明，动物在吸入乙醚后其大脑皮质首先得到抑制，具有较长的诱导期。②氟烷，同样为无色流动液体，质重无引燃性，有氯仿样臭及燃灼的甜味。其麻醉效果优于乙醚，而且不会对粘膜产生刺激性；尤其是诱导时间短，不会引起患者的分泌物增加、咳嗽及喉痉挛等不良反应，因此目前多用作诱导麻醉以及全麻。③七氟烷，为含氟的吸入麻醉药。诱导时间较恩氟烷、氟烷者短，但在苏醒时间上却未见明显差异。七氟烷虽然其镇痛、肌松效应与恩氟烷和氟烷者相同，但呼吸抑制和对心血管系统的影响比氟烷和异氟烷低；而且不会引起过敏反应，同时对脑血流量、颅内压的影响与异氟烷者相似；因此临床上多作为全身麻醉药。

吸入性麻醉药对心肌保护作用及机制

临床研究证实对于缺血性心肌而言，其损伤程度不仅与缺血的持续时间具有正相关性，而且即便在获得再灌注后仍会出现一定的损伤。这是因为再灌注的早期会引起心肌细胞内钙离子过荷，一旦心肌细胞获得再灌注并获取能量后，随着细胞质内各种酶系的激活，使得心肌细胞出现过度收缩而导致损伤；此外由于缺血心肌在获得再灌注后，机体白细胞被激活并产生大量细胞因子如自由基，使得缺血心肌的恢复受到阻碍，因此表现为再灌注损伤；严重者甚至造成心肌细胞坏死从而影响患者术后心功能。临床研究表明由于吸入性麻醉药对心脏手术患者术后的心功能并未产生明显的影响，上世纪90年代国内外相关的动物实验以及临床观察等文献报告就提出了除氧化亚氮外的吸入性麻醉药具有较为明确的心肌保护作用。为此Murry等提出了针对性的心肌缺血预处理，并随后被国内外大量动物实验和临床研究所赞同。Kuzuya和Marber等在报道中也提出了心肌延迟性预处理概念，并同样获得了国内外临床的证实。随着临床研究的不断证实，早期预处理是对已存在蛋白的快速转录后调节，而延迟性预处理在此基础上还需要涉及NF-KB的激活，重新合成新的通道蛋白、受体蛋白、生物酶和分子伴侣蛋白等心肌保护性蛋白，从而使心肌细胞在再灌注时能够及时有效地清除氧自由基，并提高血管舒张因子的分泌，从而有效改善心肌的血液供应，减少心肌无再流现象，减轻心肌再灌注损伤。

吸入性麻醉药心肌保护作用的临床应用

有研究评价了七氟烷后处理对小儿体外循环（CPB）下心肌缺血再灌注损伤（MIRI）的保护作用，将68例CPB心房室间隔缺损修复术患儿随机分为对照组和治疗组,其中对照组不使用任何吸入性麻醉药,治疗组在主动脉开放即刻输入2%七氟烷,持续15min。比较两组中主动脉阻断时间、CPB时间和多巴胺使用量以及术后患者自动复跳例数和ICU时间的差异；并分别于诱导手术前（T0）、主动脉开放（T1）、主动脉开放后1h（T2）、6h（T3）和24h（T4）采集静脉血，检测两组血浆心肌肌钙蛋白I（cTnI）、肌酸激酶（CK）、肌酸激酶同工酶（CK-MB）浓度；同时在手术前，术后1h、6h和20h取外周血，检测两组血浆中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白介素-6（IL-6）的水平。结果表明两组患者在术中情况和手术结局方面无显著性差异（p〉0．05）；治疗组cTnI、CK和CK-MB浓度在T2-T4时明显低于对照组（p〈0．05）；治疗组术后1h、6h和24h血浆中TNF-α和IL-6的水平明显低于对照组（p〈0．05）。由此文章得出结论：七氟烷后处理不会改变小儿CPB下心脏手术的手术进程和术后结局，可以减轻心肌缺血再灌注损伤并抑制全身炎症反应。

有研究为观察七氟醚和异丙酚在体外循环心脏瓣膜置换术中对心肌缺血损伤的保护效果，将40例医院行体外循环心脏瓣膜置换术患者随机分为观察组和对照组各20例。在麻醉诱导后，观察组和对照组分别采用七氟醚吸入和异丙酚泵注维持麻醉至手术结束，并于麻醉前（T0），主动脉开放后30min（T1）、12h（T2）、24h（T3）测定cTnI、CK-MB浓度，观察和比较2组的麻醉效果。结果2组患者从T1开始cTnI、CK-MB浓度较T0时均升高（P<0.01），T2时达高峰，T3时又明显下降，但仍显著高于T0（P<0.01）；其中观察组不仅各时点的cTnI和CK-MB均较对照组明显较低（P<0.01或P<0.05）；而且正性肌力药用量也较对照组显著减少（41μg/kgvs49μg/kg）。因此文章最后得出结论：七氟醚维持麻醉对心肌缺血-再灌注损伤保护优于异丙酚，可减少正性肌力药用量，是一种更为简单、有效的心肌保护方法。

有研究为探讨七氟醚预处理对先天性心脏病（先心病）患儿围术期心肌缺血/再灌注损伤的影响及其机制，对40例拟行先心病手术且ASAⅠ或Ⅱ级的患者进行随机分组，其中20例对照组（C组）不给予吸入性麻醉药；另外20例七氟醚预处理组（S组）于劈开胸骨后持续吸入2MAC（2×1.71%）浓度的七氟醚，至CPB开始前结束。2组均采用咪唑安定0.08~0.12mg/kg、芬太尼5~10μg/kg、维库溴铵0.1mg/kg行全身麻醉诱导，3min后气管内插管。术中按需追加咪唑安定、芬太尼及维库溴铵。分别记录主动脉阻断时间、体外循环时间、自动复跳及电除颤情况。于麻醉后切皮前（T0）、主动脉开放后10min（T1）、CPB停机即刻（T2）、CPB停机后6h（T3）和CPB停机后24h（T4）5个时间点抽取桡动脉血，检测CK-MB、cTnI、丙二醛（MDA）水平和超氧化物歧化酶（SOD）活性。结果2组CPB时间、主动脉阻断时间以及射血分数差异均无统计学意义（p＞0.05）。2组cTnI、CK-MB、MDA水平均于T1时升高，T3时达到峰值，T4时出现下降。组内比较，在T1~4时cTnI、MDA水平均高于T0（p＜0.01）；各时点cTnI、MDA水平组间比较，T0时差异无统计学意义（p＞0.05），T1~4时S组cTnI、MDA水平低于C组（p＜0.01）。各时点CK-MB水平组间比较，T0~3时差异无统计学意义（p＞0.05），T4时S组CK-MB水平低于C组（p＜0.01）。C组SOD活性于T1时开始降低，T2时达最低值，T3时出现回升，T4时恢复T0水平；T1、T2及T3时SOD活性均低于T0（p＜0.01），S组T1~4时SOD活性与T0比较差异无统计学意义（p＞0.05）；各时点SOD活性组间比较，T0、T4时差异无统计学意义,T_(1-3)时S组SOD活性高于C组(P<0.01)。由此得出结论：七氟醚预处理对先心病患儿心内直视手术的心肌具有保护作用。

小结

临床针对吸入性麻醉药对心肌的保护作用获得了不断的证实和应用，这为临床手术的顺利开展和降低患者的术后风险提供了必要的参考和应用价值。但临床实际操作时，仍需要针对患者的实际情况进行有效的个性化麻醉方案，从而切实提高患者的手术安全。