上海交通大学学报(医学版)
等;以及吸入麻醉药物如异氟烷、七氟烷、地氟烷和
氧化亚氮(N:O)等。各种全身麻醉药物的化学结构
虽然不同,但他们的作用机制却是相似的,如兴奋
GABA.受体的丙泊酚,或抑制N.甲基.D.天门冬氨酸
(N—methyl-D.aspartate,NMDA)受体的氯胺酮,均是通
过改变神经突触'・氨基丁酸(.y—aminobutyric
acid,
GABA)和NMDA等神经递质的传递而阻断或减慢兴
奋性信号的传递,从而产生中枢抑制作用。
2.1
GABA受体激动剂对未成熟中枢神经系统的影
响GABA受体是中枢神经系统中主要的抑制性受
体,但其在神经发育早期至出生后早期阶段却作为
兴奋性受体发挥作用。经研究¨。1发现,GABA.受
体在胚胎期有短暂的增强神经冲动传导作用。此期如
激活这一受体将增强细胞内的氯离子通道的转运功
能,产生细胞超极化,从而造成中枢神经各个区域,包
括脊髓束、丘脑下部、小脑、皮层海马区和嗅球区的成
熟神经细胞与未成熟神经细胞发生异常改变。GABA
受体激动剂则会增强未发育成熟的神经细胞给予
GABA受体的兴奋性,并可造成在早期神经发育过程中
的过度兴奋,从而增加神经细胞的凋亡。
常用的GABA受体激动剂(如丙泊酚)具有起效
快、苏醒迅速、持续输注后无蓄积等特点,因而被广
泛用于麻醉诱导与维持。丙泊酚不仅具有顺行性遗
忘作用,应用较大剂量的丙泊酚(100—150 mg/kg)
还可以产生逆行性遗忘,且对于3 h以内的事件影响
较强。给大鼠腹腔注射低于镇静剂量的丙泊酚
(9 mg/kg),其记忆能力即受到损害¨1。另外,丙泊
酚可促进5一羟色胺(5-hydroxytryptamine,5一HT)的释
放,对学习记忆也能造成损害,并且这一损害可以被
注射5-HT受体阻断药螺沙(spiroxatrine)所拮抗¨1。
2.2
NMDA受体抑制剂对未成熟中枢神经系统的
影响NMDA受体参与一系列的生理或病理活动,
包括学习、记忆以及神经发育,癫痫样发作和急性神
经系统的病理改变,如创伤应激反应等。在小鼠神
经发育过程中,阻断NMDA受体会造成广泛的神经
细胞凋亡旧]。在BGS期使用NMDA受体拮抗剂会
影响神经可塑性并造成神经细胞中毒。长时间阻断
NMDA受体会造成细胞内的此类受体代偿性增多,
而这一代偿反而会加速神经细胞的损害。过度刺激
NMDA受体会造成细胞膜钠离子通道及钙离子通道
开放,造成过多的钠离子及钙离子进入细胞内,加上
同时进入细胞内的氯离子及水分子而导致细胞肿
胀,最终导致体外培养的前脑皮层神经元Bax蛋白
的表达增加,造成该区域的神经元细胞的大量凋
亡口]。另有实验¨引证明,即使是低浓度的NMDA受
体拮抗剂也一样能干扰树突状星形细胞的GABA活
性,从而对那些发育中的神经网状结构造成潜在的
不良影响,成为潜在的影响未成熟脑组织正常发育
的危险因素。
氯胺酮作为NMDA受体拮抗剂被广泛地应用于
小儿全身麻醉。有实验…o证明,对BGS期的新生动
物给予氯胺酮或其他NMDA受体拮抗剂会造成其厌
恶学习以及记忆能力的下降。对出生后35 d的猴体
内注射氯胺酮,如果其血浆浓度达到10肌g/mL,即一
般临床用量的3~5倍即会造成神经细胞的凋亡¨2|。
另外麻醉药物使用的持续时间也影响其对神经细胞
的作用。有研究¨副显示,对出生后35 d的猴连续使
用3
h氯胺酮的神经细胞变性凋亡状况明显低于使用
24
h者。另外,Rudin等¨41研究发现,给予出生后7
d
的大鼠皮下注射5 ms/kg的氯胺酮,在24
h和72 h后
其感觉运动区皮层和小脑出现大量的细胞凋亡。
2.3其他麻醉药物对未成熟中枢神经系统的影响
在使用异氟烷与N:O实施复合麻醉后2d开始训练
Fischer344鼠进行空间辨认的学习,并持续3周,结
果发现,幼年鼠较对照鼠需要更多的时间才能够完
成学习任务,这说明异氟烷和N:O全身麻醉可以损
伤实验动物的学习能力¨“。应用异氟烷、N:O和咪
唑安定对出生7天的幼鼠进行复合麻醉,待其长至
足月时,进行离体的电生理研究,发现其海马CAI区
长时程增强(LTP)较对照组被抑制,其学习记忆功能
严重受损,组织学观察还发现多个脑区有大量的神
经元发生凋亡¨“。在多次应用1一羟基丁酸后,同样
可造成幼年大鼠学习记忆功能的损伤。有资料"1显
示,小鼠麻醉手术持续6—8 h后,神经细胞凋亡达到
最高峰;而在使用麻醉药物<2 h的小鼠,神经细胞
则无明显凋亡发生。另外,持续使用低浓度七氟烷
(0.55%)麻醉后,并未发现有神经细胞凋亡;但使用
较高浓度的七氟烷(0.75%一1.5%)后,在大脑多个
区域都会有大量的神经细胞发生退行性改变。
3全身麻醉药物物对小儿中枢神经系统影响的
临床研究
较小患儿全身麻醉后其认知功能和行为学有短
期的改变,对于重症新生儿(如接受先天性心脏病麻
醉手术)及出生前即有麻醉接触史的患儿则更容易
出现长期的行为学改变。Kalkman等Ⅲ1通过跟踪研
究显示,即使是对单一泌尿系统疾病(如尿道下裂)
的患儿进行外科手术麻醉,较小年龄组的患儿在全
万方数据