氙氣(xenon;Xe)被發(fā)現具有麻醉作用已逾50年,氙氣在醫(yī)療上很受重視，氙氣能溶于細

胞的油脂里，引起細胞麻醉和膨脹，從而神經末梢作用暫時停止。人們曾試用體積分

數為80%氙氣和20%的氧氣組成的混合氣體，作為無副作用的麻醉劑。但由于其在大

氣中含量稀有,生產造價高而限制了其臨床應用。近年來,一系列臨床研究均證實氙氣吸

入麻醉安全有效,其藥物動力學優(yōu)良,鎮(zhèn)痛效應可,安全性能高,同時具有良好的心腦血管

保護作用,臨床應用前景廣闊。氙氣絕對是目前最理想的麻醉劑。

氙位于元素周期表第54位,元素符號為Xe,最外層電子軌道處于飽和狀態(tài),呈電中性,是以

單原子形式存在的惰性氣體。氙氣的分子量為131.3,在大氣中僅占0.00087%,比重為

5.887g/L,其在水中溶解度為0.085-0.096/L,熔點為-111.9℃,沸點為-107.1℃,無色無味,不

會燃燒或爆炸,是常壓下惟1具有麻醉作用的氣體。用于麻醉時,其血氣分配系數為0.14,油

氣分配系數為1.9,MAC值(人類)為0.71.氙難以得到或失去電子形成共價鍵,僅在極端非生

物學條件下可形成氙氣的鹵化物,如XeF2,XeF4。綜上,氙氣具有以下的理化和藥理學特點:

1898年,Ramsay和Travers在蒸發(fā)液體空氣時發(fā)現了氙氣,并首先通過空氣分餾而純化。

1935年Berken發(fā)現氙氣具有麻醉屬性,1946年Lawrence等將氙氣作為麻醉劑進行系統

研究,首次發(fā)表論文明確指出氙氣對小鼠有鎮(zhèn)痛作用。1980年Lachmann和Eedmann首

次將氙氣常規(guī)應用于臨床麻醉,1995年MesserMedial,Drger等組成的麻醉學家小組提出

了"氙氣麻醉方案",同年MesserMedical啟動了氙氣作為吸入麻醉藥物的研究過程。然而,

氙氣造價的昂貴程度限制了該氣體的基礎研究和臨床應用。2001年,氙氣作為吸入麻醉

藥物進入市場。近幾年來,隨著氙氣作為麻醉劑各種優(yōu)良特性的顯現,加之人們環(huán)保觀念

的增強,使得各國研究者對無污染,誘導蘇醒迅速,具有心臟和神經系統保護作用的氙氣充

滿了興趣。

氙氣吸入麻醉時,其血氣分配系數為0.14,低于其他吸入麻醉藥物,如地氟烷0.42,異氟烷1.4,

氧化亞氮0.47.其誘導時間極短,僅為71秒。氙氣麻醉恢復時間與相同MAC濃度的氧化亞氮/

異氟烷或氧化亞氮/7氟烷相比,時間縮短約2/3。即便應用于長時間手術,其麻醉恢復時間仍

不會延長。與丙泊酚處于相同麻醉深度下相比,氙氣麻醉恢復時間明顯短于丙泊酚。因此,

氙氣吸入麻醉的快速誘導和蘇醒不僅可安全應用于LC等短小手術,亦可應用于門診手術。

同時,由于其有良好的鎮(zhèn)痛和器官保護作用,也利于"快通道"心臟手術麻醉和心血管功能的穩(wěn)定。

氙氣對心血管系統影響較小,在吸入麻醉狀態(tài)下,血流動力學穩(wěn)定,心電圖,心臟指數,血壓等

未見顯著變化。離體豚鼠心臟實驗表明,40-80%的氙氣改變心率,房室傳導時間,左心室壓

力,冠脈血流量,氧供和氧耗等方面均不顯著。氙氣具有心肌保護作用:在兔局部心肌缺血

再灌注模型中,氙氣可降低再灌注過程中心肌梗死面積。氙氣可通過預適應機制產生心肌

保護作用(即預先應用刺激物或應急原可對稍候的損傷產生保護作用),缺血預適應可保護心

肌組織在短期非致命性缺血階段不形成梗死灶。實驗表明,PKC和p38MAPK是氙氣預適應

作用的關鍵介質;亦有實驗表明,氙氣也可產生類似于缺血后延遲適應的延遲心肌保護作用,

其分子機制仍未確定,尚需進1步研究。

氙氣具有鎮(zhèn)痛效能,在氙氣麻醉下,需要鎮(zhèn)痛藥芬太尼的用量與笑氣麻醉相比大為減少。在

脊髓橫斷損傷大鼠模型,氙氣能直接抑制脊髓背側角傷害性反應。Ohara等報道,氙氣的鎮(zhèn)

痛作用不依賴阿片或腎上腺素能受體。同時,氙氣能激活中腦網狀結構系統可能意味著,其

可能在脊髓以上水平部位也具有鎮(zhèn)痛作用。目前研究表明,氙氣的鎮(zhèn)痛作用機理與其他吸

入麻醉藥物不同,可能是通過抑制NMDA受體產生的。

NMDA受體在急性神經損傷的發(fā)生發(fā)展過程中具有極其重要作用。因此,許多學者認為

,NMDA受體拮抗劑可阻斷急性神經損傷病理生理過程。1系列體內體外動物模型試驗表

明,氙氣是1種強效的神經保護藥物。低于麻醉濃度下,某些動物模型中氙氣IC50甚至僅為

1個大氣壓的10-20%,便具有明顯的抗損傷保護作用。氙氣可減輕外源性神經毒素或氧氣

-葡萄糖剝奪后神經-膠質細胞聯合培養(yǎng)體系發(fā)生的急性損傷。氙氣可預防缺血(大腦中動

脈閉塞法),心肺轉流以及神經興奮性毒素所引起的急性神經損傷的形態(tài)學和功能學變化。

氙氣作為惰性氣體,幾乎不參與任何化學反應。在體內不進行生物轉化,吸入麻醉后仍以原

形式經肺呼出。FroebaG等研究顯示,氙氣不會觸發(fā)惡性高熱反應。BurovN等報道未發(fā)現

氙氣具有毒性反應的證據;動物實驗顯示,氙氣無致突變性或致癌性。氙氣排放到大氣后不

破壞臭氧層,不產生溫室效應,不燃燒或爆炸,對生態(tài)環(huán)境影響小。

氙氣對呼吸道無刺激性,麻醉維持可用70%氙氣+30%氧氣。氙氣吸入不影響肺的順應性,

因此可適用于慢性肺部疾患的老年病人。由于氙氣能潴留于內臟中空器官,腸腔和脂肪組

織中,因此腸梗阻患者應禁用氙氣吸入麻醉。

氙氣可調節(jié)與麻醉相關腦區(qū)域的若干靶分子,對新桿狀線蟲(C.elegans)研究在內的1些近

期研究均認為,谷氨酸受體可能是氙氣麻醉作用的中樞靶分子,但目前尚無直接證據支持這

1表述。目前認為,氙氣通過作用于中樞神經系統內多種受體,調控神經遞質釋放和第2信使

途徑發(fā)揮其麻醉作用。

全麻藥物可在突觸水平影響鈣調依賴性神經遞質釋放,第2信使系統可能影響突觸后神經元

對神經遞質的反應。神經元Ca2+穩(wěn)態(tài)失衡可影響大腦神經信號傳遞,促進麻醉狀態(tài)形成。

在人內皮細胞,ATP可導致胞內鈣庫的Ca2+釋放和胞外Ca2+內流。而經過氙氣作用后,僅存

在胞內Ca2+的釋放,胞外Ca2+內流則消失,若將氙氣移除,內皮細胞則恢復上述兩種變化。

因此,氙氣可能通過抑制胞膜Ca2+產生麻醉作用。

NO作為中樞神經遞質可能在氙氣麻醉中發(fā)揮作用。在氟烷和異氟烷麻醉大鼠腦內,存在有

NO依賴性cGMP降低區(qū)域。氙氣能提高脊髓,腦干和海馬cGMP水平,不影響神經元NO合酶

活性,但目前尚未明確其與麻醉作用的具體機制。

下丘腦是腦內調節(jié)內環(huán)境穩(wěn)定的關鍵中樞,其去甲腎上腺素能神經活動負責調節(jié)意識,心血管

系統等。下丘腦后部負責調節(jié)自主神經系統,去甲腎上腺素濃度升高可增強交感緊張性。與

氧化亞氮相比,氙氣刺激大鼠下丘腦去甲腎上腺素能神經元活性能力更強。這可能是氙氣催

眠和產生交感效應的機制。運用微量滲析法實驗表明,氙氣可引起大鼠腦皮質Ach初期大量

釋放,隨后逐漸下降。目前,氙氣對膽堿能系統的作用與其麻醉,鎮(zhèn)痛作用機制相關性仍不明了

,尚待進1步研究。

應用氙氣麻醉誘導蘇醒快,具有心臟和神經系統保護作用,同時產生鎮(zhèn)痛作用,毒副作用小。許

多動物實驗中已經顯示出其更多優(yōu)良特性,如動物心臟和腦缺血再灌注損傷模型中,可產生顯

著的器官保護作用。但目前,可供臨床麻醉應用的氙氣總量僅為其世界年產量的1/15,遠遠不

能滿足臨床需要,因此大規(guī)模推廣尚存在一定困難。因此須加快基礎研究的廣度和深度,開展

更多臨床試驗評估其作用,為其在臨床麻醉的應用開辟更為廣闊的空間。