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王景阳  教授
第二军医大学附属长海医院麻醉科, 上海 200433
Jing-yang Wang
Department of Anesthesiology，Changhai Hospital，The Second Military Medical University，Shanghai, 200433

ABSTRACT

Xenon is a potent inhalation anesthetic gas. Recent studies have demonstrated several advantages of using Xenon in anesthesia based on its pharmacokinetic, cardio- and neuroprotection and analgesic properties. It may be the first anesthetic choice for "fast-track" cardiac surgery and those when protection against acute neurological injury are required. Its high cost may be further reduced by technological developments in the delivery and recycling of Xenon.
Key words: Xenon ; Anesthesia
Corresponding author: Jingyang Wang
Email: Jingyangau@sina.com 

氙气（Xenon）这一名词衍生自希腊语“陌生”，意即极为稀有，大气中含量为8.75×10-6%或0.0875ppm，于1898年通过分馏空气而得。在大气中氙气总量仅1014立升。氙气试验性用于临床麻醉已逾50年，有数百例外科手术病人已成功应用这一惰性气体作为麻醉剂的一部分，只因费用很高，影响了它在临床上的广泛应用。
　　过去10年来，已重新引起氙气作为麻醉剂的兴趣，目的在于找出比N2O更为安全有效的代替品，因为N2O破坏臭氧层，对环境不利。以后研究表明应用氙气比应用N2O及多数强效吸入麻醉剂有许多优点，包括：血/气分配系数很低，较少心血管抑制，神经保护及强力镇痛等。

一、氙气的物理与化学特性
　　氙气的溶解度低，很快从血液向外播散，其分子量为44，熔点(℃)为－111.9，沸点（℃）为－108.2,血气分配系数为0.14，仅为N2O的1/4。Cullen等^[1]第一次测得氙气最低肺泡浓度(MAC)为0.71，以后测得值较低，约为0.63，比N2O（1.05）更低。应注意的是两者所测MAC值系与其它吸入麻醉剂（氟烷或七氟烷）同时输给的情况下所得。较好的MAC研究，应无其它麻醉化合物的存在，只是于循环紧闭麻醉下，氙气浓度大于70%，引起病人缺O2的危险性增加。氙气的苏醒MAC值，于90例女性病人中测得为0.46MAC^[2]，比N2O(0.61MAC)小，但大于异氟烷和七氟烷（两者均为0.35MAC）。

二、 作用机制
　　氙气具有强力非竞争性抑制NMDA受体。对GABAA受体或非NMDA受体则很少影响。Franks等^[3]指出80%氙气可降低NMDA激活近60%，提示氙气对突触前的影响很小。
　　Yamakura及Harris^[4]继而发现氙气与N2O均能抑制烟碱乙酰胆碱受体（nicotinic acetylcholine receptors,n ACHR），因为激活这些受体引起抗感受伤害，故其镇痛作用不像是抑制nACHR之果。目前还很难明确氙气麻醉与其作用于配体门控和受体门控离子通道之间的关系。与N2O和其他挥发性麻醉剂不同的是氙气对GABAA受体不产生影响，因而氙气的麻醉作用至少部分是由于拮抗NMDA受体所致。

三、 氙气麻醉状态的测定
　　无论氙气或N2O麻醉中，病人脑电图变化相似。在较低浓度α波减弱，而在较高浓度出现θ和δ波活动^[5]。双频谱指数（BIS）能够反映丙泊酚、硫苯妥钠、咪达唑仑、异氟烷等麻醉病人的催眠状态水平，但不能表明具有NMDA拮抗性能的全身麻醉剂（如氙气，氯胺酮等）的镇静镇痛状态。中潜伏期听觉诱发电位(mid-latency auditory evoke potentials,MLAEPs)可用以预测麻醉中的觉醒状态。Goto等^[6]随机对硬膜外麻醉的60例病人分别辅以氙气、异氟烷、七氟烷或N2O，发现除N2O外，MLAEPs与氙气、异氟烷或七氟烷麻醉恢复期病人对语言命令的反应密切相关，提示氙气麻醉以MLAEPs监测麻醉过程中的催眠状态比BIS监测更为合宜。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

四、 临床特点
　　1．诱导和恢复
　　氙气的血/气分配系数仅为0.14，明显低于其它吸入麻醉剂(N2O 0.47，七氟烷 0.65，异氟烷 0.42)。氙气麻醉诱导与恢复时间均极短。氙气麻醉诱导为71 (21) 秒，七氟烷为147（59）秒。氙气麻醉恢复时间与相同MAC浓度的N2O/异氟烷或N2O/七氟烷麻醉相比，快2～3倍，而且延长氙气麻醉不会延长恢复时间。Dingley等^[7]报道。与丙泊酚麻醉相同深度相比，氙气麻醉恢复明显较快(3分11秒比25分23秒)。氙气麻醉后的迅速恢复不仅利于门诊手术，也利于心脏手术以达到所需的“快通道”心脏手术麻醉和心血管的稳定。
　　2．心血管系统
　　氙气对心血管系统影响极微。动物实验吸入30%、50%、70%氙气，其血流动力学变化不大，心率稍有下降。在麻醉过程中，通过测定受试者的心电图、心脏指数、血压及全身血管阻力，未见有大影响。Lachmann^[8]提出其血流动力学稳定系由于应激性交感兴奋较弱。氙气麻醉过程中肾上腺水平稳定。与N2O麻醉相比，氙气麻醉较少需要芬太尼以维持心血管稳定。N2O麻醉围术期可见血浆皮质醇及肾上腺素增加，而氙气麻醉未见有改变。Dingley等^[7]直接比较以丙泊酚或氙气镇静 术后心脏病人的心血管影响，可见氙气不引起心率或平均动脉压的改变，而丙泊酚镇静的病人，其心脏充盈压和全身血管阻力较高。动物实验氙气麻醉与全凭静脉麻醉相比较，前者血流动力学变量较少变化。
　　氙气麻醉过程中，经食道超声心动图评价心室功能，未见有影响^[9]。通过制备的游离心室肌束证实氙气对心肌收缩力无影响，即使存在心肌受损，氙气麻醉中，心脏功能仍然相当稳定。对于冠脉搭桥择期手术，氙气比N2O降低心功指标明显较少。对心功潜能有限的病人，其心排血量及交感张力仍能维持^[10]。
　　动物心脏病模型（通过冠状动脉结扎）进一步体现氙气的有利特性。经慢性损害兔的左心室功能，未见心功恶化^[11]; 吸入70%氙气，超声心动图甚少改变，而且在兔心冠状动脉结扎及再灌注损伤早期，梗塞面积减少^[12]。在狗以起搏（速率）导致的心脏病，加给氙气仅产生甚少心血管影响^[13]。
　　3．神经保护
　　如上所述，氙气为NMDA受体抑制剂。因为激活NMDA似对许多伤害引起神经元损伤和死亡至为重要。氙气对神经的保护作用，已有系列研究，如培养新生鼠的大脑皮质神经细胞和胶质细胞，以NMDA、谷氨酸或缺O2造成预定损伤 (可从释放到培养基的LDH量反映出来)，在氙气浓度增加下，使其暴露于NMDA或谷氨酸后6h，测定释放出LDH量的大小以评价其对神经的可能保护作用。结果显示，氙气明显降低LDH的释放量，对缺O2引起的损害亦有保护作用。因近期测氙气MAC值为0.163，对比其它全身麻醉剂，保护神经所需浓度显然为亚麻醉剂量^[14]，在大多数临床可接受的氙气浓度，对神经当有保护作用。
　　在鼠活体脑损伤模型，氙气以浓度依赖型方式降低NMDA导致的下丘脑弓形核神经元的退化^[14]。在鼠以心肺转流致神经损伤模型，经处于氙气或65%N2下高达12天后，评价其运动神经功能、视立体记忆及立体记忆，结果心肺转流术后神经识别功能障碍处于氙气下者较轻，并证明比其它NMDA拮抗剂，如MK-801(dizolcipine)优越。氯胺酮与N2O可产生剂量依赖型的神经中毒特征，氙气对此有此未见影响。
　　近动物实验证实氙气可增加脑血流，但不论脑血流如何改变，仍能维持对CO2反应。另一动物实验提示输给0.3和0.7MAC氙气，不会引起颅内压增高，同样能保留脑血管对CO2的反应。

4．镇痛作用
　　氙气的镇痛作用比N2O强，在氙气麻醉下，芬太尼的辅佐量小于N2O麻醉（0.05mg比0.24mg），需要芬太尼辅佐的病人亦较少(35%比95%)^[8]。因七氟烷与氙气对血流动力学均较稳定，可以对痛刺激的心血管反应来比较这两种药的镇痛功效。氙气与七氟烷如在相同MAC浓度下，观察手术切口时的心血管反应，结果氙气的镇痛功效比七氟烷大3倍；如志愿者观察其对热刺激反应，氙气与N2O的镇痛功效无差别；但以电刺激时，则氙气比N2O的镇痛功效大1.5倍^[17]。
　　5．毒性作用
　　氙气作为麻醉剂，几乎不参与任何化学反应，不在体内进行生物转化，吸入后仍以原样经肺排出。对肾脏的影响，只有Lachmann一文指出，其可增加肾血流。活体内与试管内研究提示，氙气对恶性高热敏感猪不会触发恶性高热^[18]。Burov等报道^[19]没有发现氙气有毒性作用的证据。动物实验显示氙气无诱突变性或致癌性，如怀孕鼠未见有胚胎毒性或致畸性。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

五、药物的费用
　　氙气为一昂贵气体，因此，采用循环紧闭麻醉装置为氙气麻醉所必需。一位40岁ASAⅠ级成年男性，体重70kg，进行模拟选择性手术，循环紧闭氙气麻醉240分钟，显示大部分费用花在氙气充填无效腔和麻醉中冲洗上^[20]，改善输送系统和循环反复应用技术，少用氙气充填和冲洗，或于恢复期换用其它麻醉剂等，可减少氙气用量，降低费用。

 六、环境影响
　　麻醉对生态的影响正在被进一步调查。大部分挥发性麻醉剂破坏臭氧层，N2O的温室效应比CO2强230倍。而氙气对环境的影响最小，也较安全。

参考文献
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