规培笔记:吸入麻醉药的物理特性

文摘   2024-11-27 08:20   上海  

作者:钮阳 徐州医科大学2024级硕士研究生

审校:赵林林 徐医附院麻醉科

物理特性
分子结构
除氧化亚氮外,现代吸入麻醉药均为卤代烃(图7-2和7-3)。氟烷缺乏异氟烷、七氟烷和地氟烷上的醚基团,其容易使患者产生室性心律失常。异氟烷和地氟烷的区别仅在于用1个氯原子取代氟原子。氟原子赋予其更好的稳定性和抗代谢性。

蒸气压和给药
氧化亚氮在常温下以气体形式存在,高压时才会变为液体。其余吸入麻醉药在常温下呈液态。
可调旁路挥发罐
氟烷、异氟烷和七氟烷通过可调旁路挥发罐( Tec4,5, and 7; North American Draeger 19. n and 20. n)给药。
进入该装置的新鲜气流有两股,一股流入装有液体麻醉药的挥发室,另一股流入旁路腔。麻醉药的饱和蒸气压决定了从挥发室底部的麻醉药贮液槽穿过,形成饱和蒸汽的浓度。由于挥发性麻醉药在远低于其饱和蒸气压的分压下产生临床作用,因此离开贮液槽的气体必须用未与麻醉药接触的气体稀释。离开挥发罐的气体中麻醉药的浓度取决于通过挥发罐底部与旁路的新鲜气流量比(即分流比)。
临床医生通过调整挥发罐刻度盘或电子控制装置来调整麻醉药的输出浓度。可调旁路式挥发罐经过温度补偿,可在很宽的温度范围内保持恒定的输出,并根据每种麻醉药的不同蒸汽压进行校准(表7-1)。挥发罐倾斜或装药过量可使麻醉气体进入旁路腔,从而导致用药过量。
Datex-Ohmeda 的 Aladin 盒式挥发罐用于麻醉输送单元型( Anesthesia Delivery Unit, ADU)的麻醉机,该挥发罐只能电控制,其旁路在 ADU内,贮液槽位于可互换的磁性编码盒中,可用于输送氟烷、恩氟烷、异氟烷、七氟烷和地氟烷。该挥发罐通过中央处理器控制旁路从而调节输出浓度。中央处理器接收来自多个来源的输入信息,包括浓度设置、流量计、内部压力和温度传感器,进而调节挥发室出口处的流量控制阀。如果使用地氟烷期间室温超过22.8℃,贮液罐中的压力超过旁路,则单向阀关闭,以防止麻醉药饱和气体逆流造成麻醉药过量。

加热挥发罐
地氟烷在海平面20℃时的蒸气压为 700mmHg(室温下接近沸腾),通过可调旁路挥发罐进行给药将不可预测药物浓度。因此,专门设计了一种特殊挥发罐( Tec 6, Datex-Ohmeda)可将地氟烷加热到2个大气压,麻醉医生可通过调节刻度精确控制给药浓度。与可调旁路挥发罐相比, Tec 6的地氟烷输出浓度在一定的大气压范围内保持恒定。在高海拔地区,若Tec 6挥发罐的设定输出(体积百分比)保持不变,地氟烷的分压会降低,从而导致麻醉药剂量不足。此时需要针对高海拔进行调整:所需挥发罐设置=(海平面理想设置×760mmHg)/当地大气压力(单位为 mmHg)[10]。 使用可调旁路挥发罐则情况相反(输出增加)。然而麻醉使用的药理学相关定量参数是分压而非体积百分比,因此尽管高海拔会增加挥发罐输出,但是输出分压和麻醉作用2个挥发罐的设定值是不变的。
经济和环境因素
新鲜气流量直接决定挥发性液体的用量,从而影响麻醉药的给药成本。较高的新鲜气流量(高于或等于分钟通气量)可最大程度地减少重吸收,并使吸入气体和中枢神经系统( central nervous system,CNS)之间的分压更快达到平衡。但是重吸收减少会导致麻醉药浪费,应仅限于麻醉诱导期间或手术开始前需迅速加深麻醉时使用几分钟。
如今人们日益关注吸入麻醉药排放对温室效应和气候变化的影响。这种潜在的环境影响可能与每种麻醉药的大气寿命以及各自特有的红外吸收光谱相关。不同吸入麻醉药在大气的寿命差异很大(氧化亚氮、地氟烷、七氟烷和异氟烷的预计寿命分别为114、10、3.6和1.2年)。各自的红外吸收光谱也有所不同,地氟烷的二氧化碳当量最高,而七氟烷最低。尽管吸入麻醉药对气候变化的影响仍是一个有争议的话题,但有几点需要考虑。第一点,使用低新鲜气流量(0.5~1L/ min)将降低成本并减少环境释放。第二点,开发回收和再利用麻醉药的系统有望进一步降低其环境影响并节约成本。
稳定性
吸入麻醉药通过代谢或二氧化碳吸附(特别是干燥时)降解可能产生一些潜在的有毒化合物


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