麻醉科必看！气管插管应激反应的药物防治策略全解析

珍稀动物保护日

珍爱动物 人人有责

珍稀动物保护日

珍爱动物 人人有责

微信号：135editor

新浪微博：@135编辑器

冬日微醺

微 信 号：135editor

新浪微博：@135编辑器

微信号：135editor

新浪微博：@135编辑器

药物防治气管插管应激反应的研究进展

孟娟 张拴军 许磊 苏丽 王飞 姬莉

解放军联勤保障部队第九四O医院麻醉科

通信作者：张拴军

Email: 87767142@qq.com

基金项目：甘肃省自然科学基金（23JRRA540）

【摘要】气管插管是麻醉和重症监护中广泛使用的重要操作，但气管插管过程中的机械刺激和气道反射常引发一系列应激反应，包括显著的心血管波动、炎症反应及氧化应激，可能导致术中及术后并发症，严重者甚至危及生命。近年来，围绕气管插管应激反应的发生机制及其药物干预策略研究取得了显著进展。应激反应主要机制涉及交感神经系统的过度激活、炎性因子的释放及氧化应激的加剧，这些机制相互作用构成复杂的生理调节网络。针对不同的生理环节，药物干预已展现出显著的临床价值。因此，本文综述了气管插管应激反应的发生机制，并重点探讨了镇静药、β受体阻滞剂及抗氧化剂等药物在减轻应激反应中的应用及研究进展，旨为未来临床优化干预策略、多靶点联合干预策略的开发、个性化用药方案的优化以及基于分子机制的新型药物研发提供参考。

【关键词】气管插管；应激反应；病理生理；作用机制；研究进展

气管插管作为一种确保患者气道通畅、提供机械通气的重要技术，广泛应用于麻醉、重症监护和外科手术中［1］，对患者的生命安全具有重要保障作用，但这一操作本身却不可避免地引发一系列应激反应［2］。气管插管引起的应激反应主要来源于插管过程中的机械刺激、气道反射以及局部组织损伤。气管插管应激反应对患者的生理和免疫系统产生显著影响，导致心血管、呼吸、神经和免疫等多个系统的功能改变［3-4］。

气管插管应激反应的发生机制涉及复杂的生理和分子机制。首先，气管插管过程中，气道的机械刺激和局部损伤通过交感神经系统引发快速的心血管应激反应，导致血压和心率的急剧升高［5］。其次，插管过程中的物理性刺激还可激活局部免疫系统，促使炎性因子的释放，进一步加剧全身炎症反应［6］。此外，氧化应激的增加和神经-内分泌的调节也是气管插管应激反应的重要机制，特别是在某些高危患者中，气管插管引起的应激反应可能加剧基础疾病的症状，延长康复时间，甚至导致致命并发症［7］。近年来，通过气管插管引起的交感神经兴奋、炎性因子释放以及氧化应激的生物学机制，众多研究发现了镇静药、β受体阻滞剂和抗氧化剂等多种有效的药物干预策略，这些药物在减轻血流动力学波动、控制炎症反应及降低术后并发症方面取得了显著进展［8-9］。因此，本文通过探讨气管插管应激反应的发生机制及药物干预研究进展，不仅有助于提高对这一现象的认识，还为临床提供更为精准的治疗策略，为有效的药物干预和临床管理提供理论参考，从而减少应激反应对患者的不良影响，提高手术及治疗的安全性和效果。

气管插管应激反应的生理机制

气管插管是常见且重要的临床操作，但在插管过程中，插管器械与气道的接触、机械刺激以及插管引发的局部损伤都会引发一系列生理应激反应［10］。这些反应涉及自主神经系统、内分泌系统和免疫系统等多个系统。

自主神经系统反应气管插管引起的应激反应将首先通过自主神经系统激活，尤其是交感神经系统。在插管过程中，物理刺激、气道的机械反射及麻醉药物的作用共同促进交感神经系统的激活［5］。插管过程中的气道刺激会激活咽喉反射和气道反射，并通过迷走神经传递，进而激活交感神经系统［11］，从而肾上腺髓质分泌肾上腺素和去甲肾上腺素等神经递质，引发心率加快、血压升高、呼吸频率加快等生理反应［12］。因此，气管插管激活交感神经系统引起的一系列的心血管变化，可能会对有高血压、冠心病等心血管疾病的高危患者带来负面影响。

内分泌反应气管插管的应激反应还通过神经-内分泌途径影响内分泌系统，导致一系列激素分泌的变化，进而影响机体的代谢和免疫反应［13］。气管插管引起的应激反应通过交感神经-肾上腺轴激活，使肾上腺髓质分泌大量肾上腺素和去甲肾上腺素，引发血压和心率升高［11］。与此同时，应激反应还通过下丘脑-垂体-肾上腺轴激活，促使肾上腺分泌皮质醇［10］。在短期内皮质醇有助于应对应激，但其长期分泌过量可能导致免疫抑制、代谢紊乱和器官损伤［14］。因此，气管插管引起的内分泌反应不仅影响短期的生理调节，也可能对长期的代谢稳定性和免疫功能产生影响，尤其是在高风险患者中，这些反应可能加剧基础病症的症状，延长康复时间。

免疫反应气管插管过程中，机械刺激和气道上皮损伤会激活局部免疫反应，并引发全身性炎症反应［15-16］。气道上皮细胞、树突状细胞和巨噬细胞等免疫细胞通过Toll样受体（Toll-like receptor, TLR）、NOD样受体蛋白3（NOD-like receptor protein 3, NLRP3）炎性小体等识别损伤或病原信号，释放大量白细胞介素-1β（interleukin-1β, IL-1β）、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）、IL-6等炎性因子，激活并加剧局部炎症反应［17］。长期的全身性炎症反应可能导致多脏器功能衰竭、免疫抑制等不良后果，可能会影响患者的恢复过程和预后。另外，气管插管过程中的机械刺激可能还会导致气道局部氧化应激的增加，生成的自由基又激活多种炎症反应通路［18］。氧化应激不仅加重细胞损伤，还可能通过激活NF-κB、MAPK等信号通路，再次促进炎性因子的释放，形成一个恶性循环［19］。气管插管引起的免疫反应，虽然在一定程度上是机体应对伤害和维持稳态的自然反应，但过度的免疫激活或持续的炎症反应可能导致如气道损伤、肺部并发症和全身性炎症反应综合征等不利的临床后果。

总之，气管插管应激反应通过自主神经激活、内分泌调节失衡及免疫介导等跨系统级联反应，经分子信号通路放大引发多器官功能紊乱。深入了解其病理生理网络可为临床药物干预提供科学参考，有效改善患者围术期转归。

不同药物干预对气管插管应激反应的影响

气管插管引发的应激反应不仅可以对患者的生理状态造成严重影响，还可能导致术后并发症的发生。因此，研究并开发有效的药物干预策略，已成为减轻气管插管应激反应的重要方向。近年来，许多药物在减少气管插管引发的心血管反应、炎症反应及氧化应激方面取得了显著进展。

镇静药和麻醉药物镇静药和麻醉药物是气管插管过程中常用于缓解应激反应的药物，尤其是用于减轻插管时对交感神经系统的激活及心血管反应［20］。右美托咪定是一种α2肾上腺素受体激动药，广泛用于麻醉和重症监护中。Xiong等［10］研究表明，口服右美托咪定是预防气管插管心血管应激反应的有效干预措施，可增加术前镇静并减少全身麻醉气管插管引起的应激反应，同时在整个全身麻醉气管插管过程中保持血流动力学稳定。另外一项Meta分析［21］表明，使用右美托咪定预处理的患者在进行气管插管时血压和心率更稳定，同时在改善整个手术过程中的麻醉效果、术后疼痛和术后24 h镇痛药需求量、术后恶心和呕吐等方面有着更好的表现。此外，一项临床试验［22］表明，右美托咪定雾化给药可减轻气管插管后心率增加，但不会降低收缩压，并减少术中麻醉和镇痛药物的使用，并且不影响早期恶心呕吐、咽痛或不良反应发生率的增加。因此，右美托咪定在减轻气管插管应激反应中具有良好的临床应用前景。

芬太尼类药物是一类强效的阿片类镇痛药，通过激活μ阿片受体，抑制中枢神经系统内的痛觉传导，从而产生镇痛效果。它们还能减轻因气管插管、手术操作等引发的心率加快、平均动脉压升高等交感神经应激反应［3，23］。Ferguson等［24］研究表明，在气管插管过程中，芬太尼可将插管引起的平均动脉压升高幅度控制在5%以内，心率变化小于10次/分，患者的不适评分显著下降，达到了不仅减少插管所引起的应激反应，还能显著降低血压和心率、改善患者整体舒适度的作用。另外，Chen等［25］研究单独使用芬太尼与联合使用芬太尼和丙泊酚的效果，结果表明，静脉注射芬太尼与其他镇静药物联合使用时，不仅更有效地抑制了插管后心率和血压的波动，还显著减少了术中血流动力学的不稳定事件，这可能与两者的协同镇静和抑制交感神经激活有关。阿芬太尼是短效μ阿片受体激动药，具有起效快、作用时间短、代谢快等特点。陈小波等［26］研究表明，静脉注射阿芬太尼20 μg/kg可显著改善因麻醉诱导及气管插管引起的心率增快、平均动脉压、去甲肾上腺素和皮质醇浓度升高，以及心指数和射血分数下降等心血管应激反应。孙朝亚等［27］研究表明，在麻醉诱导过程中给予舒芬太尼0.5 μg·kg-1·h-1，可有效抑制心率、平均动脉压及脑电双频指数的升高，从而减轻因插管等刺激引发的应激反应。并有助于实现良好的麻醉深度，还对血流动力学的影响较小，在确保镇痛效果的同时维持了术中循环的稳定性。因此，芬太尼类药物在减轻气管插管应激反应方面具有优势，但仍需进一步研究以明确其最佳剂量和潜在风险。

丙泊酚与环泊酚均为临床常用的短效静脉麻醉药，均通过增强γ氨基丁酸A受体介导的抑制性神经传导发挥镇静与催眠作用［28］。环泊酚是一种新型的短效静脉麻醉药，为丙泊酚的环丙基衍生物［28］。有研究［29］表明，给予艾司氯胺酮0.1 mg/kg联合丙泊酚1～2 mg/kg可有效降低插管后的血压和心率，提示二者联用可增强麻醉诱导效果，改善插管应激反应。徐勇等［30］研究表明，给与环泊酚0.2～0.4 mg/kg均可降低插管时因应激反应引起的平均动脉压、心率及脑电双频指数升高的现象，并减少低血压、心动过缓等不良反应的发生。因此，环泊酚作为新型短效麻醉药，在麻醉诱导及控制插管相关应激反应方面具有良好的应用前景，尤其适用于对血流动力学稳定性要求较高的患者群体。

利多卡因是一种常用的酰胺类局麻药，同时也具有抗心律失常作用，其通过阻断钠离子通道，抑制神经冲动的传导，从而发挥局部麻醉效果。有研究［8］表明，气管插管前雾化吸入2%利多卡因，可有效改善心率增快、平均动脉压升高等心血管应激反应，并减少插管过程中呛咳、喉痉挛、鼻黏膜出血、声音嘶哑等并发症的发生，具有良好的临床应用价值。因此，利多卡因在气道操作前的预处理中具有重要意义，尤其适用于需要减轻插管相关不良反应、优化麻醉安全性的患者。

β受体阻滞剂β受体阻滞剂是一类能够通过阻断β肾上腺素能受体，调节心血管系统反应的药物，在减轻气管插管应激反应中具有显著作用［31］。气管插管过程中，由于机械刺激和交感神经系统的强烈激活，β受体阻滞剂通过选择性或非选择性阻断β1和β2受体，减慢心率，减轻血压升高，稳定交感神经活动，减轻应激反应［31］。特别是美托洛尔，是减少气管插管过程中交感神经兴奋的常用药物。拔管后的呼吸反应可能导致严重的术后并发症。de Queiroz等［32］研究表明，静脉注射美托洛尔使拔管期间的呼吸反射发生率从对照组的40%降至15%，且呼吸反射强度评分显著降低，能够有效控制拔管期间的呼吸反射，在减轻气管拔管呼吸反应方面效果显著。

艾司洛尔作为一种短效选择性β1受体阻滞药，因其起效快、代谢快、可控性强的特点，是一种安全且更有效的干预措施。Mendonca等［31］研究表明，插管前静脉输注艾司洛尔与未使用艾司洛尔的对照组比较，插管后心率降低了约30%，平均血压降低了15%，可显著降低插管后心动过速发作的频率，并有效降低平均心率，达到控制气管插管应激反应的目的。另外，Kang等［33］研究表明，与未使用艾司洛尔组相比，光棒插管前静脉注射艾司洛尔可速率-压力产物降低幅度达25%，有效减弱心率升高，减弱速率-压力产物升高，发挥改善气管插管应激反应引起血流动力学变化的作用。

抗氧化剂气管插管引发的机械刺激和交感神经活性增加可导致过量ROS的生成，诱发氧化应激，从而加剧局部和系统炎症反应［18］。因此，抗氧化剂能够清除体内的自由基，减轻氧化应激对细胞的损伤，在控制气管插管应激反应中的应用成为研究热点。褪黑素具有多种药理作用而备受关注，包括镇静、抗氧化、抗炎、免疫调节以及心血管保护作用［34］。Kumar等［35］研究表明，在插管前服用褪黑素与未使用患者相比较，褪黑素组插管后心率的升高较小，收缩压、舒张压和平均血压的最大百分比增加低于安慰剂组，同时减少丙泊酚的诱导剂量和术中芬太尼的总消耗量。达到减轻气管插管应激反应和麻醉药物用量的作用。另外，Choudhary等［36］研究表明，与口服可乐定的患者相比，在麻醉插管前2 h口服褪黑激素可改善气管插管应激反应引起心率、收缩压、舒张压、平均动脉压的异常，在减轻对气管插管的血流动力学反应方面优于口服可乐定，且没有任何不良反应。

总之，药物干预在减轻气管插管引起的应激反应中起到了重要作用，针对不同生理机制开发的干预策略在临床实践中展现了显著效果。不同药物从镇静、抗炎、抗氧化等多维度改善气管插管应激反应，形成了多元化的干预体系。在未来，进一步优化药物组合及个性化用药方案，深入探讨其潜在机制与长期安全性，将为减轻气管插管应激反应提供更精准有效的解决方案。

小 结

气管插管引发的应激反应机制涉及神经-内分泌-免疫网络的级联激活。目前的药物干预策略主要包括三大方向：一是α2受体激动药，通过抑制中枢交感神经输出以维持循环系统的稳定；二是糖皮质激素，针对炎症信号通路进行调控；三是抗氧化剂，通过特异性清除活性氧簇缓解氧化应激。然而，现有研究多聚焦于单一通路的干预，忽视了神经、免疫与内分泌系统间复杂的相互调控机制，难以实现对应激反应的全面控制。因此，未来的研究方向应集中于多维度机制研究，同时注重药物联合应用的优化与多中心临床试验的推进。深入解析交感神经、免疫系统与氧化应激相互作用的机制，明确关键靶点，为多靶点干预提供理论基础，为提升气管插管应激反应的管理水平。总之，深入理解气管插管应激反应的复杂机制，构建多靶点、个体化和智能化的干预体系，是未来提升围术期患者安全与预后的关键方向。

参考文献略。

DOI:10.12089/jca.2026.01.015

出处：临床麻醉学杂志