吸入麻醉药的药动学及药效学课件

吸入麻醉药的药动学 及药效学,吸入麻醉药的药动学及药效学 学习要点（一） 1.名词解释：浓度效应、第二气体效应、血/气分配系数、肺泡气最低有效浓度（MAC）； 2.影响肺泡内麻醉药分压的因素有哪些？ 3.第二气体效应产生机制是什么？ 4.为什么临床麻醉常将含氟吸入麻醉药与N2O合用？ 5.吸入麻醉药按照血/气分配系数如何进行分类？代表药有哪些？ 6.影响血/气分配系数的因素主要有哪些？,学习要点（二） 7.影响吸入麻醉药组织摄取的因素有哪些？ 8.停止吸入后，吸入麻醉药的脂溶性、血/气分配系数、组织/血分配系数与肺泡内麻醉药浓度下降和病人苏醒的关系； 9.MAC的临床意义有哪些？ 10.影响（增加、减少）MAC的因素有哪些？,第一节 概 述,概念 能可逆性地引起不同程度的感觉和意识丧失，从而可实施外科手术的药物，凡经气道吸入而产生全身麻醉的药物，称为吸入麻醉药。吸入麻醉药亦可由器官滴入或注射给药。,一、吸入麻醉药的理想条件,1.理化性质稳定，易于长期保存，无燃烧、爆炸性，与麻醉器械、碱石灰或其他药物接触不产生毒性物质； 2.无异味，对气道无刺激性； 3.血气分配系数小，在血和组织中溶解度低，麻醉深度易于调节，可控性强。 4.麻醉作用强，可使用低浓度，以避免缺氧。,一、吸入麻醉药的理想条件,5.诱导及苏醒迅速、平稳、舒适，无后遗作用； 6.有良好的镇痛、肌松、安定、遗忘作用，无术中知晓，可不用或少用辅助药； 7.能抑制异常应激反应，保持机体内环境的稳态； 8.在体内代谢率低，代谢产物无明显药理作用和毒性。,一、吸入麻醉药的理想条件,9.安全范围大，毒性低，不良反应少而轻，尤其是对循环、呼吸系统影响小，对心、脑、肺、肝、肾等重要脏器无明显毒性，无致癌、致畸、致突变作用，无严重过敏反应，不污染空气，不损害手术室工作人员的健康。 10.所需设备简单，使用方便，药源丰富，价格低廉,二、理化性质与分类,吸入麻醉药的理化性质关系到临床上设计全麻工具、给药方法、诱导期长短、苏醒快慢、全麻深度的调节以及如何保证患者和手术室工作人员的安全。,二、理化性质与分类,2.甲氧氟烷 橡胶中溶解度大 麻醉机上有橡胶螺纹管 延长诱导期，苏醒缓慢,1.N2O,沸点-88,室温下为气体,贮于钢瓶,二、理化性质与分类,根据吸入麻醉药在常温常压下是挥发性液体还是气体，分别称之为挥发性吸入麻醉药和气体吸入麻醉药。 分配系数：指分压相等，即达到动态平衡时，麻醉药在两相中浓度的比值。,血/气分配系数（溶解度）： 血/气分配系数是指在体温（37）条件下，吸入麻醉药在血和气两相中达到动态平衡时的浓度比值。亦即吸入麻醉药的溶解度。,例如： N2O 肺泡气浓度为80，血中浓度为37.6。 血/气分配系数（）= 37.6%80% = 0.47 异氟烷 血/气分配系数（）=1.4 即：异氟烷在血和气两相中达到动态平衡时 PA Pa 血中浓度为肺泡中浓度的1.4倍。,按照血/气分配系数分类： 1.易溶性：乙醚、甲氧氟烷 2.中等溶解性：氟烷、恩氟烷、异氟烷 3.难溶性：N2O、地氟烷、七氟烷,问题：吸入麻醉药按照血/气分配系数是如何分类的？各类的代表药有哪些？,血/气分配系数的意义： (1)从药理学角度可把血液看成是麻醉药的贮存库； (2)当吸入浓度恒定时，易溶性麻醉药经肺循环迅速从肺泡被移走，大量溶解在血液中， 平衡慢，则麻醉诱导期延长，苏醒慢； (3) 血/气分配系数小者，如难溶性的N2O， 平衡快，则麻醉诱导期短，苏醒快。 吸入麻醉药的诱导与苏醒速度与其血/气分配系数成反比关系。,PA Pa Pbr,PA Pa Pbr,药物 血/气 脑/血 地氟烷 0.42 1.3 N2O 0.47 1.1 七氟烷 0.69 1.7 异氟烷 1.4 1.6 恩氟烷 1.8 1.4 氟烷 2.5 1.9 乙醚 12.0 2.0,影响血/气分配系数的因素： 1.血液成分和理化性质； 溶解度：脂肪蛋白质水 2.温度； 3.年龄； 4.麻醉及手术过程； 5.药物间相互作用。,体温每下降1 增加值 氟烷 35% 恩氟烷 45% 异氟烷 45% 甲氧氟烷 5%,新生儿儿童成年人,三、体内过程,（一）麻醉药的转运过程 麻醉深度取决于脑组织中麻醉药的浓度。吸入麻醉药进入脑组织前，先进入肺泡，透过肺泡膜弥散入血，再随血液循环透过血脑屏障进入脑组织。,三、体内过程,（二）影响经膜扩散速度的因素 药物入脑需穿透若干生物膜，吸入麻醉药总是从分压高的一侧向低的一侧扩散，直到两侧分压相等为止。经膜扩散速度受膜两侧药物的分压差、药物溶解度（血/气、组织/血分配系数）、扩散面积和距离、温度以及药物的分子量等因素的影响。,肺换气与组织换气,换气动力：分压差 换气方向： 分压高分压低 换气结果： 肺 A 组织 O2 CO2 V ,给定患者和药物,1.厚度：肺纤维化、尘肺、肺水肿呼吸膜厚度通透性气体交换； 2.面积：肺气肿、肺不张、肺叶切除呼吸膜面积气体交换。,6层1m厚,CO2,O2,不同患者，扩散面积和距离可有所不同,（三）进入肺泡的速度 吸入气体中麻醉药经过气道到达肺泡，再弥散入血。影响麻醉药进入肺泡速度的因素有两个：吸入浓度和肺通气量。,吸入浓度指吸入麻醉药在吸入的混合气体中的浓度。,概念一、浓度效应 吸入麻醉药浓度越高，进入肺泡的速度越快，肺泡气浓度升高越快，血中麻醉药的分压上升越快，称之为“浓度效应”。,1.吸入浓度的影响,另一方面，吸入浓度增大，血液摄取肺泡内麻醉气体的容积增多，产生较大的负压，引起被动性吸气量增加，以补充被摄取去的容积，这也加快了麻醉药向肺内的输送。 吸入浓度的提高有利于吸入麻醉药的吸收和麻醉加深，故欲缩短麻醉诱导期，在麻醉开始时应吸入较高的浓度。,概念二：第二气体效应 同时吸入高浓度气体（如N2O）和低浓度气体（如氟烷）两种气体时，低浓度气体的肺泡气浓度及血中浓度提高的速度较单独使用相等的低浓度气体时为快，称“第二气体效应”。,第一气体：是指高浓度吸入的麻醉药,如N2O，一般常用浓度多在40%70%之间。 第二气体：是指吸入麻醉药中浓度较低的一种，如恩氟烷等，因其吸入浓度仅在1%或以上，一般不超过5。,第二气体效应产生机理： 1.浓缩效应：高浓度气体吸入浓度愈高，由肺泡向血中扩散的速度愈快，肺泡迅速缩小，低浓度气体在肺泡中浓度迅速升高，即浓缩效应。 2.增量效应：高浓度气体被大量吸收后，产生较大负压，使肺通气量增加，吸入的混合气体也增多，混合气体又可以带来一些低浓度气体，即增量效应。,第二气体：1.66% 1.4% O2： 31.66% 26.66% N2O： 66.66% 72%,100 ml,40 ml,60 ml,40 ml,100 ml,问题：为什么临床吸入麻醉常将含氟吸入麻醉药与氧化亚氮联合吸入？,1.利用第二气体效应加快麻醉诱导； 2.利用吸入麻醉药的协同效应，可使用更低浓度的含氟吸入麻醉药，有利于减轻含氟麻醉药的不良反应和患者经济负担； 3.N2O可拮抗含氟麻醉药的心血管抑制效应，有利于维持心血管功能的稳定。,（三）进入肺泡的速度 2.肺通气量的影响： 每次吸气都给肺泡带进一些麻醉药，增加通气量肺泡内麻醉药的浓度增大加快，动脉血中的分压也随之迅速上升。 麻醉开始时增加通气量可缩短诱导期。,（四）麻醉药进入血液的速度 影响麻醉药进入血液的因素： 1.麻醉药在血中的溶解度（血/气分配系数，） 2.心排血量（Q） 3.肺泡静脉血麻醉药分压差（PA-PV） 摄取量 = Q （PA-PV）/大气压,1.麻醉药在血中的溶解度 常以血气分配系数表示。血气分配系数越大，表示麻醉药在血中的溶解度越大（分配系数，）。,2.心排血量（Q） 在通气量不变的条件下： 心排血量增加，肺循环血流量增加，血液摄取药物增加，PA上升缓慢 休克等，心排血量减少，血液摄取药物减少，PA、Pa、Pbr上升快 心排血量对吸入麻醉药的影响与溶解度有关，对易溶性麻醉药影响明显。,麻醉药,3.肺泡静脉血麻醉药分压差（PA-PV） 麻醉药跨肺泡膜扩散的速度与肺泡和静脉血麻醉药分压差成正比。 分压差愈大，药物摄取量愈多。,PA,PV,（五）麻醉药进入组织的速度 1.麻醉药在组织的溶解度（组织/血分配系数） 2.组织的局部血流量 3.动脉血与组织内麻醉药的分压差,问题：影响组织摄取吸入麻醉药的因素有那些？,1.麻醉药在组织的溶解度（组织/血分配系数） 组织/血分配系数大，组织内麻醉药分压上升慢；反之，上升快。 除脂肪外，各种组织/血分配系数比血/气分配系数差异小。因此对组织的摄取影响不大，组织内麻醉药分压的上升速度主要取决于该组织的血流量。 组织血分配系数越大，组织内分压上升越慢，反之则上升快。,2.组织的局部血流量 血流丰富的组织（脑、肾、肺、心、内分泌腺）麻醉药摄取快，药物分压上升快，达到平衡的时间短。反之，达到平衡的时间长，如脂肪。 表4-2 组织按血供情况分组 血管丰富组 肌肉组 脂肪组 血管稀疏组 占体重（%） 9 50 19 22 70kg患者所占容量（L） 6 33 14.5 12.5 占心排血量的（%） 75 18.1 5.4 1.5 心排血量6L/min时的 4.5 1.09 0.32 0.08 灌流量（L/min）,在紧急手术麻醉时，为加速麻醉诱导，可以让病人吸入一些二氧化碳。 因为： 二氧化碳可兴奋呼吸、增加肺通气量、加速动脉血中麻醉药分压的上升； 二氧化碳能扩张脑血管，增加脑血流量，从而加快脑内麻醉药分压的上升速度而加速麻醉诱导。,3.动脉血与组织内麻醉药的分压差 组织摄取与动脉血组织间麻醉药分压差成正比。,（六）生物转化和排泄,药物的生物转化和排泄统称为消除， 吸入麻醉药的消除即麻醉苏醒过程。 吸入麻醉药大部分以原形通过肺呼出而被清除；少部分在体内进行生物转化，主要场所是肝脏，通过肝微粒体酶进行氧化、还原、水解和结合，最终排出体外；极少量经手术创面、皮肤、肾等排出体外。,（六）生物转化和排泄,吸入麻醉药的吸收与分布的相关因素，同样可以分析他们的清除速度。 脂溶性高，血/气、组织/血分配系数大，药物从体内消除慢，肺泡内浓度下降慢，病人苏醒慢；反之，病人苏醒快。 通气量增加，吸入麻醉药容易被“洗出”肺部；麻醉过深时，应立即停止给药并加大通气量，加速麻醉药排泄。,药物 血/气 脑/血 地氟烷 0.42 1.3 N2O 0.47 1.1 七氟烷 0.69 1.7 异氟烷 1.4 1.6 恩氟烷 1.8 1.4 氟烷 2.5 1.9 乙醚 12.0 2.0 甲氧氟烷 15.0 1.4,停止吸入麻醉时,麻醉药,四、作用机制,1.脂溶性（脂质）学说 2.热力学活性学说 3.临界容积学说 4.相转化学说 5.突触学说 6.蛋白质学说,三、吸入麻醉药的药效学（P-5、6）,概念四： MAC（肺泡气最低有效浓度）： 指在一个大气压下，能使50%病人或动物对伤害性刺激不会引起体动反应的浓度。称之为1 MAC。 MAC相当于ED50（半数有效量），是效价强度，单位：vol%（容积%）。,PA Pa Pbr,三、吸入麻醉药的药效学,MAC 临床意义： (1) 对不同吸入麻醉药进行比较; MAC值愈低，麻醉性能愈强； MAC值愈高，麻醉性能愈弱。 常用吸入麻醉药的MAC值(由低 高): 氟 烷：0.74；异氟烷：1.15；恩氟烷：1.68； 七氟烷：2.05；地氟烷：6.0 ； N2O：104.0,三、吸入麻醉药的药效学,MAC 临床意义： (2) 指导吸入麻醉药的应用浓度； 例：恩氟烷吸入麻醉: 用1 MAC（1.70）吸入，可使50的病人无痛(手术切口时，无躯体活动反应)； 若使95的病人切口无痛，可在MAC值上另加0.3 MAC，为1.3 MAC 。 即：恩氟烷吸入浓度为： 1.70+1.700.3=2.21,2.21,三、吸入麻醉药的药效学,MAC 临床意义： （3）不同吸入麻醉药在相同的MAC下可产生类似的中枢神经系统的镇痛效应，但对呼吸、循环等系统的影响不同。 （4）相加效应：同时吸入两种麻醉药时，所产生的MAC是两种药物MAC之和。 但在吸入复合麻醉时，N20可使第二个吸入麻醉药的MAC降低。,2.21,三、吸入麻醉药的药效学,影响MAC的因素 麻醉时程、性别、体液酸碱平衡状态及昼夜时间变化等对MAC无明显影响。 （一）增加MAC的因素： 1.体温升高（2641，42以上则减少）； 2.高钠血症（脑脊液Na+增加时）；,三、吸入麻醉药的药效学,（一）增加MAC的因素： 3.使中枢神经儿茶酚胺贮存升高的药物（右旋