吸入麻醉药是保护脑还是伤害脑

1、问题1、家眷问：我小孩明天手术。请问全麻会不会影响小孩智力？2、家眷问：我父亲明天手术。请问全麻术后会不会变成老年痴呆？3、麻醉医生自己也在想：吸入麻醉药对我自己身体有没有影响？第1页吸入麻醉药是保护脑还是损害脑？湖南省临床麻醉中心湖南省麻醉临床医疗技术研究中心中南大学麻醉医学研究所中南大学湘雅二医院徐军美第2页 美国医生节：3月30日 1842年3月30日 全世界第一例全身麻醉（LONG）第3页第4页 吸入麻醉药仅仅只有麻醉作用？ 起初认为，吸入麻醉药仅含有麻醉作用（1846年，麻省总医院），且能够快速、完全消失。 但以后研究表明，吸入麻醉药还有其它、甚至是长久效应： 1、脏器保护效应（19

2、84年,氟烷）。 2、脏器损伤效应（近几年，被发觉对神经系统造成损害）。第5页 可能存在副作用 可能存在长期有效作用为何产生非麻醉作用？第6页吸入麻醉药对脑有什么作用？保护缺血再灌注脑 脑保护作用 脑损伤作用损害老年脑损害小儿脑第7页吸入麻醉药保护缺血再灌注脑机制吸入麻醉药保护缺血再灌注脑机制第8页吸入麻醉药保护缺血再灌注脑机制 吸入麻醉药都可降低大脑代谢率，降低缺血脑组织能量消耗，增加了脑组织对缺血耐受能力。第9页吸入麻醉药保护缺血再灌注脑机制脑组织缺血缺氧和血糖供给不足时神经细胞外谷氨酸堆积， 谷氨酸可刺激AMPA和NMDA 受体过分兴奋，使钙离子大量内流，造成兴奋性神经毒性。吸入麻醉药抑

3、制（兴奋性）AMPA和NMDA受体，激活（抑制性）GABA受体，降低了神经兴奋性，从而降低兴奋性神经毒性。第10页吸入麻醉药保护缺血再灌注脑机制急性脑组织缺血后， 儿茶酚胺快速释放可能加速脑组织损伤。而吸人麻醉药可降低血液中儿茶酚胺释放，有利于神经元保护。第11页吸入麻醉药保护缺血再灌注脑机制促进ATP敏感性钾通道开放降低细胞内钙浓度降低ROS释放促进NO表示激活MAPK、PKB/AKt、HIF-1受体、 核因子B 降低细胞凋亡 第12页吸入麻醉药对发育中脑损伤损伤表现：脑神经元广泛凋亡、神经炎症、影响神经元生成、突触形成及胶质细胞成熟。海马突触功效下降和长久学习记忆损害。神经毒性决定原因：脑

4、神经发育阶段，吸入麻醉药应用浓度和时间。第13页发育中脑组织生理特点1）神经元发育机制是先形成大量神经元前体，依据细胞外神经营养因子量及突触功效是否正常建立，决定神经元存在是否。2）神经递质在这一时期起到神经营养因子作用，GABA及NMDA能够作为趋化剂，引导神经元迁移、分化。第14页神经发育自然凋亡有两个阶段：第一次在中胚期，主要用于控制神经细胞数量。第二次是在分化神经细胞之间建立突触联络时，其连续时间在啮齿类为出生后1-14天，在人类主要为妊娠期后3个月到出生后一岁前，在青春期还有第二次突触加速生成。 神经元发育存在阶段性第15页吸入麻醉药改变了脑细胞分化内环境1）抑制AMPA和NMDA受

5、体，促进GABA受体激活：在发育时脑组织，都会引发神经元凋亡及兴奋性毒性。2）引发神经营养因子分泌不足，或在不一样脑区神经营养因子分泌紊乱。神经营养因子不论增加还是降低，均会经过不一样路径开启凋亡。第16页 吸入麻醉药改变了脑细胞内信号转导1）影响线粒体功效：吸入麻醉药长时间暴露，能够开放mPTP, 升高ROS，降低BCL-2水平，诱导凋亡。2）吸入麻醉药长时间暴露，能使细胞内钙调整紊乱，引发钙超载。3）神经炎症反应：异氟醚促使致炎性细胞因子释放，如TNF、IL-6、IL-14）其它，升高PKC 、p-JNK等。第17页吸入麻醉药对发育中脑毒性分子机制总图第18页 术后认知功效障碍(POCD)

6、是指麻醉手术后患者记忆力、抽象思维及定向力等方面障碍，同时伴有社会活动能力减退，即人格、社交能力和技能改变。吸入麻醉药与老年人术后认知功效障碍 老年脑组织生理特点：脑容量降低、血脑屏障损坏、神经元生长能力降低。经常并存心脑血管疾病。 第19页-淀粉样蛋白聚集神经突触功效障碍Ca2+稳态失衡抗凋亡及自噬能力降低 吸入麻醉药致POCD机制1）吸入麻醉药促进淀粉样蛋白聚集第20页2）影响海马功效：海马是脑内与学习和短期记忆相关主要结构，吸入麻醉药可能经过干扰海马正常功效而影响短期记忆。3）神经炎性反应在神经退行性变和POCD发生发展中起到主要作用，临床浓度吸入麻醉药能够提升神经元中炎症因子含量，AD

7、转基因小鼠脑增加更显著。4）影响中枢胆碱能神经系统：中枢胆碱能系统在学习、记忆、注意力等认知功效调整中起关键作用。地氟醚选择性结合M1受体，低剂量时促进信号传递，高剂量时抑制信号传递；七氟醚剂量依赖性抑制M1和M3受体；异氟醚作用于M3受体。吸入麻醉药致POCD机制第21页个人想法临床影响原因太多，求援于动物试验试验伎俩？技术水平？检测指标？其它条件？种族差异-动物试验能否直接用于人吗？保护：30min; 损害：2h, 4h, 6h,8h2022月老龄鼠 VS 70岁老年人（840月）在时间上：动物1u VS 人40u；保护：15-30min VS 600-1200min（10-20h）损害：

8、 2h VS 80h,4h VS160h,6h VS 240h,8h VS 320h假设吸入1-2MAC麻醉药80小时（3天8h），后果怎样？！第22页第23页第24页吸入麻醉药对脑存在双重作用原因分析 1）吸入麻醉药保护效应和损伤作用发生，与用药浓度大小、时间长短及应用时脑情况相关。 2）保护作用实际是吸入麻醉药引发了细胞内环境轻度改变，从而激发细胞进行适应性改变，最终维持内环境稳定。当吸入麻醉药刺激长久、大量存在时，会造成细胞内稳态失衡，而损伤细胞功效。3）细胞内物质如：ROS、Ca2+、NO、低氧诱导因子以及细胞病理生理过程如：炎症、凋亡都是含有两面性，伴随其水平或程度不一样或细胞所处环

9、境不一样而起到保护或者损伤作用。第25页ROS双重作用低浓度ROS，是主要细胞信号转导物质，如神经元中ROS存在能够促进神经祖细胞向神经元分化。高浓度ROS，则能够经过从脂质、蛋白质及DNA夺取电子，而破坏细胞膜结构、影响蛋白功效及损坏细胞遗传物质。吸入麻醉药能够促进ROS小量释放，并作为第二信使激发细胞保护效应，最终可降低脏器损伤后ROS大量释放。长久大量应用吸入麻醉药可产生ROS大量蓄积，对机体产生直接损害。第26页吸入麻醉药浓度和连续时间不一样，造成细胞内钙离子浓度不一样，介导效应不一样：保护或损伤。 Ca2+双重作用Ca2 +在神经细胞正常功效中起关键性调整作用。胞浆Ca2+超载可经过

10、各种机制造成神经细胞损伤、死亡： 氧自由基生成增加 NO过分生成 激活Ca2+依赖性蛋白水解酶 激活内源性核酸内切酶 破坏线粒体第27页NO双重作用神经细胞内NO参与神经突触可塑性及NMDA 受体功能调节。过多NO促进胞内Ca2+池释放Ca2+；其次它与氧自由基产生反应形成对神经细胞具有高度损伤作用物质。第28页细胞ATP降低存在双重作用轻微ATP生成降低，能够开放mitoKATP通道，产生细胞保护效应。吸入麻醉药应用时间和浓度增加，使糖酵解产生ATP不能代偿氧化磷酸化受抑制所致ATP降低时，细胞会处于低能高酸状态，造成损伤。第29页NF-B激活存在双重作用NF-B不但可激活炎症因子表示，促进

11、缺血/再灌注损伤。NF-B也能够激活许多抗凋亡及促生存基因表示，是IPC延迟性保护作用所必需。第30页吸入麻醉药脑双重作用机制总结吸入麻醉药浓度、时间内稳态轻度破坏ROSCa2+ATP正常机体适应性反应mitoKATP开放、HIF 、NO 、ATP NF-B 正常机体恢复自稳态自适应期间，发生缺血再灌注及炎症性类疾病：保护老年人机体适应能力不足可能产生损伤小儿脑发育特殊时期，神经发育微环境破坏：可能产生损伤内稳态严重破坏ROSCa2+ ATP对各年纪段机体均可能产生损伤第31页吸入麻醉药在临床上作用怎样？保护作用，弱损害作用，证据不足第32页吸入麻醉药脑双重作用临床启示2）充分重视全麻药对小儿及老年脑功效可能影响，加强相关临床研究，并改进全麻策略，降低全麻药可能存在毒性。1）吸入麻醉药（包含大部分含有脏器保护作用药品或操作）是