第四军医大学口腔医学院麻醉科 徐礼鲜

50 多年前，人们已认识到氙（ xenon ， Xe ）具有麻醉作用，但将氙作为一种吸入全麻药进行深人研究，却只有十余年历史。近年来，随着精确的供气系统和氙回收装置的开发设计，氙有望在临床麻醉中得以常规应用。本文就氙麻醉的有关问题及临床研究现状作一综述。

1 氙的理化和生物学特点

氙是一种无色、无味和无环境危险的惰性气体。相对分子质量 131 ． 2 ，密度是空气的 4 倍。与其他惰性气体不同，尽管氙外层也充满了电子，但度和压力下它以一价气体存在。通常氙不其它元素形成共价键，但氙的原子半径大，易被附附近的分子诱导极化和变形破坏，外层电子轨道的破坏使氙能与蛋白质作用并与之结合（如肌红蛋白等），同时其也能和细胞膜的脂质双层结合。氙的血／气分配系数仅 0.115 （肌肉、肺、肾 0 ． 10 ，脑灰质 0 ． 13 ，白质 0 ． 23 ），是已知用于临床麻醉中溶解度最小的气体，其熔点为一 111 ． 9 O C ，沸点 95 为一 108 ． 1 O C ，水／气分配系数为 0 ． 075 （ 37 O C ）～ 0 ． 095 （ 25 O C ），油／气分配系数为 1 ． 8 （ 37 O C ）～ 1 ． 9 （ 37 O C ）。不同种族间氙的最低肺泡气浓度（ MAC ）有所不同，如人为 0 ． 71 、狗为 1 ． 19 、大鼠和小鼠分别为 1.61 和 0.95 。

2 氙麻醉作用的可能机制

氙麻醉作用的确切机制尚未完全明了，推测其麻醉作用主要与氙能与细胞蛋白质和细胞膜结构相互作用有关；其次，氙能抑制质膜上的 Ca 泵，它的作用类似于挥发性麻醉药，从而导致神经元 Ca 浓度增高并改变其兴奋性；此外，氙还能抑制脊髓背角神经元的伤害性刺激反应，该效应可能是抑制 NMDA 受体所介导。

3 麻醉的具体实施

目前氙尚不能人工合成，只能通过空气液化提取，纯度可达 99 ． 995 ％。但因氙在大气中的含量极低（不大于 0 ． 086ppm ），正常时，室内每 50m 3 容积空气仅含氙 4ml ，因此来源有限，价格昂贵，限制了其在临床的普及应用。有人使用 70 ％ Xe 和 30 ％ O 2 的混合气体采用普通重复吸人的呼吸环路（新鲜气流量为 0 ． 5L ／ min ）实施麻醉，结果 2h 后，实际进人呼吸环路的 Xe 不到 20 ％，约 80 ％的 Xe （接近 34L ）泄漏人大气。目前认为，循环紧闭方式是唯一可接受的、经济可靠的 Xe 麻醉方案。可利用电子技术控制的氙供气释放系统和持续监测呼吸环路内的吸人氙浓度来达到此目的。现已设计出密闭环路、反馈控制的氙和氧供气系统，既能确保环路内氙和氧浓度的稳定，又可将从废气口排出的氙中的 70 ％～ 90 ％重新回收（纯度可达 90 ％），从而使氙麻醉在临床使用成为可能。虽然普通的手控密闭环路也可用于氙麻醉，但须注意因氙的密度很高，可能会影响某些流量计的精确度。临床实际使用时，麻醉诱导期必须用高流量纯氧将肺内氮气（ N 2 ）洗出（至少持续 5min ）。常用的诱导方案是：联合用芬太尼 3 μ g ／ kg 、异丙酚 2mg ／ kg 和肌松药，气管插管后连接具有氙供气系统的麻醉呼吸机。通气 1 ． 5min 后，肺泡内氙即可达催眠浓度（ 40 ％～ 50 ％）， 8min 后达到期望的肺泡气浓度（ 60 ％～ 70 ％），至切皮前再追加小剂量芬太尼。 Luttropp 等研究发现，彻底驱 N 2 后经密闭重复吸人环路吸入 60 ％～ 70 ％ Xe 麻醉，一般成年病人第 lh 约摄取 6L Xe ，第 1 个 2h 消耗 Xe 约 9 ～ 15L 。。摄人体内的 Xe 有一部分经皮肤和手术野所暴露的脏器释放入大气中，肺内 Xe 洗出的时程曲线与摄取曲线相似。由于氙的溶解度较氧化亚氮（ N 2 O ）更低，故其清醒比 N 2 O 更快，在平衡和洗出时较少发生弥散性缺氧，且这些特点并不随麻醉时间的延长而改变。

4 氖麻醉的临床研究

随着密闭环路、反馈控制的氙供气系统和氙回收装置的开发成功，近年来氙麻醉的临床应用逐渐增多，并对其作了多方面的研究。

4 ． l 麻醉的镇痛效应

Nakate 等研究了 25 例吸人 0 ． 7MAC 的 Xe 病人，计算切皮时抑制 50 ％病人肢动及血压上升时所需芬太尼（ Fen ）的量，并与吸入 70 ％ N 2 O 对的病人比较，结果 Xe 组 Fen 的需要量显著低于 N 2 O 组，提示 Xe 的麻醉效价强于 N 2 O 。另有学者给 35 例择期下腹手术病人（ ASA Ⅰ - Ⅱ 级）分别吸入 1 ． 3MAC 异氟醚（ Iso ）、 1 ． 3MAC 七氟醚（ Sevo ）、 0 ． 7MAC Xe ＋ 0 ． 6MAC Sevo 、 IMAC Xe ＋ 0 ． 3MAC Sevo 、 0 ． 7MAC N 2 O ＋ 0 ． 6MAC Sevo (n=7 ），观察基础值、麻醉时、切皮后的 BIS （双频谱指数）值，结果切皮时 Sevo 和 N 2 O 中组的 BIS 显著增加，余 3 组稳定，提示合用 Xe 能增强 Sevo 抑制切皮时的伤害性刺激。

4 ． 2 麻醉的诱导、清醒时间和麻醉分期

Nakate 等观察了 24 例 ASA Ⅰ ～ Ⅱ 级、术前肌注 0 ． 05mg/Kg 咪达唑仑的成年病人，随机吸人 1MAC 的氙或 Sevo 麻醉，结果氙组的诱导时间［（ 7 ± 21 ） s 显著短于 Sevo 组（ 147 土 59 ） s ，且 Sevo 组诱导期间有 2 例出现肢动及屏气，而 Xe 组无任何并发症。有人对 3 组分别吸人 60 ％ Xe 、 60 ％ N 2 O ＋ 0 ． 5 ％ Iso 、 60 ％ N 2 O ＋ 0 ． 7 ％ Sevo 麻醉病人（持续时间 58 ～ 380min ）的清醒时间作了观察，结果氙组麻醉结束后睁眼时间［（ 3 ． 3 士 1 ． 0 ） s 和平均拔管时间（ 3 ． 6 士 1 ． 0 ） S 几乎较其他两组缩短 2 ～ 3 倍，且于麻醉时间无关。

Burov 等研究了 12 名志愿者（均为麻醉医师）吸入 70 ％ Xe ＋ 30 ％ O 2 时的麻醉分期和主观感受，认为氙麻醉可分为感觉异常和痛觉减退、欣快和不自主运动、镇痛和部分遗忘及麻醉（镇痛和遗忘）四期。

4 ． 3 对心血管系统的影响

研究表明，氙并不影响心肌的电压门控性离子通道，也不增加心肌对肾上腺素致心律失常的敏感性，对肠系膜血管阻力也无明显影响。在正常人和心肌病动物的研究中均表明氙并不抑制心肌的收缩性。因而特别适用于心血管病人的麻醉。

Goto 等比较了吸人 1 ． 3MAC Sevo 、 0 ． 7MAC Xe ＋ 0 ． 6MAC Sevo 、 1MAC Xe ＋ 0 ． 3MAC Sevo 、 0 ． 7MAC N 2 O ＋ 0 ． 6MAC Sevo 病人（ n=10 ）麻醉前、切皮前、切皮后 lmin 的血压和心率变化，结果 Xe ＋ Sevo 、 N 2 O ＋ Sevo 组切皮时 BP 、 HR 的变化显著小于单用 Sevo 组，作者认为 Xe 与 N 对具有类似的镇痛效应。有学者以主动脉压、左室压、主动脉血流速度、左室收缩和舒张指数、后负荷等为指标，观察单用 1.5MAC ISO 、 1 ． 5MAC ISO ＋ 0 、 25 （ 0 ． 42 或 0 ． 55 ） MAC Xe 麻醉时对正常和扩张性心肌病大心血管功能的影响，结果发现，不管是正常犬还是心肌病犬， Iso － Xe 麻醉除使心肌等容舒张期延长及心率下降外，上述指标均无明显变化。提示 ISO 麻醉时合用 Xe 对心血管功能的影响轻微。

Burov 等观察了 12 名吸人 70 ％ Xe ＋ 30 ％ O 2 的志愿者，发现 Xe 麻醉可抑制因情绪反应导致的血流动力学变化，而对心肌无抑制效应。利用经食管超声心动图和经颅多普勒观察开腹胆囊切除术病人（ ASA 级）吸人 Xe 时左心功能和脑血流的改变，发现 Xe 麻醉对心功能无影响，但可能增加脑血流 .

4 ． 4 对呼吸的影响

由于 Xe 的密度高、流速快，有人担心 Xe 麻醉可能影响病人的呼吸功能。为此， Calzia 等 16 头苯巴比妥麻醉的猪先予 70 ％ N 2 ＋ 30 ％ O 。通气，然后随机分为 70 ％ Xe ＋ 30 ％ O 2 和 70 ％ N 2 O ＋ 30 ％ O 2 通气组，研究期间潮气量和吸气流量保持稳定，监测药物诱导支气管痉挛前后的气道峰压（ Pmax ）和平均压（ Pmean ），结果 Xe 组致痉剂使用前及使用期间的气道阻力均显著高于 N 2 ＋ O 2 或 N 2 O ＋ O 2 组；无论吸人何种气体， Pmax 和 Pmean 在支气管痉挛前无变化；在支气管痉挛期间 , Xe 组的 Pmax 和 Pmean 显著高于吸入 N 2 十 O 2 时或 N 2 O ＋ O 2 组，尽管 Xe 使气道压和阻力增加，但程度较轻，并不影响 Xe 的普及使用。

4 ． 5 对颅内压（ ICP ）、脑血流（ CBF ）和脑代谢的影向

有报告 Xe 可引起脑血管扩张和 ICP 升高，但也有相反的研究结果。为此， Darby 等将 8 只 Fen 麻醉的猴，用冷冻的方法损伤右侧大脑半球，然后吸人 33 ％ Xe 5min ，监测左右大脑半球的颅内压（ ICP ）及（ CBF ），结果 Xe 并不增加 Fen 麻醉猴脑损伤后的 ICP 和 CBF ，且可抑制应激状态下 MAP 的升高。有人给清醒和 Fen 麻醉的猴分别吸人 33 ％ Xe ＋ 6 7 ％ O 2 ，观察其对 CBF 和脑代谢的影响，并与吸入 33 ％ N 2 O ＋ 67 ％ O 2 比较，结果 33 ％ Xe 使清醒猴的 CBF 降低 12 ％，脑代谢降 16 ％；而对 Fen 麻醉猴的 ICP 及 CBF 无影响。

4 ． 6 对神经内分泌的影响

Boomsma 等将 32 例病人随机行 N 2 O 或 Xe 麻醉，术中追加 Fen 使血压及心率平稳，结果 N 2 O 组 Fen 用量显著高于 Xe 组，术中两组血浆去甲肾上腺素（ NE ）和催乳素 (P ）均升高； N 对组血浆肾上腺素（ E ）和皮质醇（ Co ）升高， Xe 组不变； Xe 组的生长素较对照值降低， N 2 O 组不变；二组多巴胺（ DA ）均不变。术后血浆 NE 、 E 、 CO 、和 P 两组均升高， N ； 0 组 DA 升高，两组血浆 Na ” J ”的变化相似。

4 ． 7 麻醉的安全性和效价

为评估 Xe 作为吸人麻醉药常规使用时的安全性和效价，有人将 40 例 ASA Ⅰ - Ⅱ 级病人随机分为 Xe 和 N 对麻醉组（ MAC 相等），术中血压较基础值上升 20 ％时追加 Feno ． ling ，以 Fen 的总用量为指标评估两种麻醉气体的麻醉效价。结果两组麻醉时间相似，但 Xe 组 Fen 平均用量为 0 ． 05mg ，而 N 2 O 为 0 ． 24mg ，且 N 2 O 组麻醉期间血压波动显著大于 Xe 组； N 2 O 组胸肺顺应性降低，而 Xe 组不变。提示 Xe 的麻醉效价大于 N 2 O ，且可在常规条件下安全使用。

5 小结