三、影响吸入麻醉起效的参数

吸入麻醉剂作为气体通过肺吸收入血再经过血液循环作用于大脑中枢发挥药理作用。由于吸入麻醉剂在血液内的运输、到达大脑后向脑组织的扩散主要与患者的循环状态以及药物本身的理化性质有关,因此,影响吸入麻醉剂起效的因素主要还是麻醉剂的弥散速率。弥散速率(D)与以下因素有关:

其中,∆P为肺泡与血之间的分压差,T为温度,A为扩散面积,S为溶解度,d为扩散距离,MW为分子量。因此,影响吸入麻醉剂起效的因素应该包括:
1.吸入全麻药本身的特性,包括分子量、血/气分配系数、油气分配系数等、肺泡与静脉血药浓度差;
2.患者的血流动力学状态,包括血压、心排出量、心率等;
3.患者肺部有无病变,肺水肿、肺泡透明膜病变导致弥散距离增加、扩散面积减少,起效也慢;
4.体温,体温越高扩散越快,如果患者体温很低,麻醉药物起效慢、排出也慢,苏醒延迟;
5.麻醉机、监护仪参数。
临床麻醉工作者对于麻醉剂本身的特性无法控制,只能在进行麻醉剂的选择时适当加以考虑,对患者的血流动力学状态的控制只是让患者的血流动力学稳定,实际操作中最重要的是控制麻醉机、监护仪上的参数。这些参数包括潮气量、呼吸频率、氧流量、挥发罐上给药浓度、吸入气中麻药的浓度、呼气末麻醉剂浓度。而呼气末麻醉剂浓度与肺泡内麻醉剂的浓度、肺静脉血(手术结束麻醉剂排出时是肺动脉血)内吸入麻醉剂的浓度关系非常密切。在吸入麻醉的初始阶段,血内吸入麻醉剂的浓度为0,呼气末肺泡浓度主要是由肺泡无效腔内未弥散、转运的麻醉剂型成。而后呼气末浓度则主要由解剖无效腔内的麻醉剂型成加上肺泡无效腔内的气体麻醉剂共同形成。由于存在无效腔,肺泡药浓度总是低于吸入气平均浓度,而后者总是低于挥发罐上的给药浓度。临床上要想使吸入全麻迅速加深达到稳定状态,就必须使这三者在数值上迅速接近。怎样让三者的数值尽快接近呢?
通常,吸入潮气量=新鲜供气量(氧流量/呼吸频率)+部分呼出潮气量,吸入潮气量与呼出潮气量在体积上是相同的,由于二氧化碳被钠石灰吸收,必须提供一定流量的氧来补充二氧化碳被吸收的体积(50kg体重的人大约为300ml/min),增加氧流量则必然有一部分呼出潮气量不参与再吸入而从麻醉机的尾气中排出。当氧流量增大到一定程度,新鲜供气量=吸入潮气量时,呼出潮气量全部被当作废气排出,吸入潮气量中麻醉气体的浓度接近挥发罐供气浓度(由于有机械无效腔),肺泡浓度接近吸入气浓度(由于有解剖无效腔)。此时再增加氧流量已经无意义,多余的麻药和氧气直接被当作尾气排出。只要不降低挥发罐的给药浓度,肺泡与静脉血浓度梯度始终存在,麻药始终向血液内转移。当麻醉药物在人体内分布排泄与吸收达到比较稳定的状态时,血药浓度与肺泡浓度梯度最小,麻药转移速度减慢。呼气相时由于浓度梯度并未发生变化,麻醉药物并不会从血内漂移入肺泡,之所以在呼出气中检测到麻醉剂是因为无效腔内的麻醉剂被呼出。因此,临床上在做吸入麻醉时,在开始阶段,应该先调节氧流量,使潮气量=新鲜供气量时,吸入气麻醉药浓度在最短时间内接近挥发罐给药浓度,肺泡麻醉药浓度在最短时间内接近吸入气内麻药浓度,根据所需要的呼气末MAC值调节挥发罐上的供药浓度即可。一般设置挥发罐供药浓度为需要呼气末麻醉剂浓度的1.3~1.5倍即可。临床上许多麻醉医师用小流量麻醉或在麻醉开始时给的氧流量太小,使得监护仪上呼气末麻醉剂的浓度上升得很缓慢,以致达不到所需要的麻醉深度,术中知晓在所难免。
例如,当麻醉机的挥发罐上给药浓度为2%Vol、氧流量为21/min时、潮气量为400ml、呼吸频率为10BPM时,表明机器每次通气给患者吸入含2%Vol的麻醉气体200ml,如果呼出气中麻醉剂的浓度为0,那么实际吸入气体中麻药的浓度为200/400×2=1%Vol。因此,在吸入全麻的初始阶段,把氧流量加大到每次通气给氧体积=吸气潮气量时,可基本保证挥发罐上的给药浓度=吸入气麻醉剂浓度。当然,再加大氧流量也无意义,气体麻药和氧气会从尾气中白白流失。如果在上述例子中把氧流量增加到4l/min,那么吸入气中全是新鲜给药的气体,而无呼出气的再吸入。这时可保证吸入气浓度、肺泡浓度接近挥发罐供药浓度,迅速达到稳定状态。
传统低流量麻醉也可达到所需要的吸入浓度,但需要经过计算,吸入气中麻醉剂的浓度=(挥发罐浓度·氧流量/呼吸频率+呼气末浓度·重吸入呼气潮气量)/潮气量,低流量麻醉时必须大幅加大挥发罐的供药浓度,这样才可保证吸入气体中麻醉剂的浓度达到我们的期望值。在吸入麻醉的初始阶段,由于螺纹管管道、解剖及生理无效腔等,低流量麻醉显然不如大流量麻醉(吸入潮气量=氧流量/呼吸频率)更快达到稳态。缺点是呼出气中的麻醉剂不再被再利用而从尾气中排出,麻醉剂消耗多,可能对环境有一定的影响。
值得一提的是,由于有部分呼出潮气量中的气体麻醉剂参与形成吸入潮气量中麻醉剂的浓度,低流量麻醉时,吸入潮气量中麻醉剂的浓度有渐渐下降的趋势,因此稳定性较差,需要及时增加挥发罐的供药浓度。随着麻醉的加深、呼气末浓度渐渐增加,又需要及时降低挥发罐的供药浓度。唯一的优点是尾气排放少,麻醉剂消耗少。
吸入麻醉的深度显然与血药浓度有关,而血药浓度与吸入气体的浓度、潮气量、呼吸频率、气体麻醉剂弥散特性、患者本身情况等因素有关。因此在吸入麻醉的初始阶段,把挥发罐上的给药浓度加大(不可突然加大,因为突然吸入高浓度的麻醉气体有些患者出现气道反应,表现为气道阻力增加,甚至痉挛、呛咳等),氧流量加大,双管齐下,待呼出气体内麻醉药物的浓度基本稳定后再调节至所需要的浓度。